국내 연구진이 개발한 리튬인산철(LFP) 배터리 재활용 기술이 상용화 단계에 접어들었다. 기술 활용이 본격화하면 환경오염을 유발하는 폐배터리를 줄이는 동시에, 희소금속인 리튬을 안정적으로 확보하는 길이 열릴 것으로 보인다.  

한국원자력연구원은 ‘다중음이온계 리튬이차전지 양극재의 재활용 방법 및 장치’ 기술을 산업용 정밀 여과시스템 전문기업인 그린코어이엔씨에 이전하는 기술실시계약을 체결했다고 6일 밝혔다. 해당 기술을 적용하면, LFP 배터리 제조 과정에서 발생하는 불량·잔재물이나 수명이 다한 폐양극재로부터 리튬을 선택적으로 추출해 회수할 수 있다. 기존 리튬 회수 기술은 처리 단계가 복잡하고 불순물 제거가 어렵지만, 연구원이 개발한 기술은 간단한 공정으로도 리튬 추출이 가능하다.

한국원자력연구원과 ㈜그린코어이엔씨의 기술이전 계약 체결식서 그린코어이엔씨 이희성 대표와 원자력연구원 임인철(오른쪽) 부원장이 기념촬영을 하고 있다. 원자력연구원 제공

원리는 다음과 같다. LFP 폐배터리의 양극 소재를 염소가스와 저온에서 반응시켜 리튬만을 분리해낼 수 있는 수용액으로 바꾼다. 이후 고체와 액체를 분리하는 공정을 거쳐 추출된 리튬을 탄산리튬·수산화리튬 등으로 전환해 최종 회수한다. 원자력연구원 관계자는 “LFP 폐배터리 양극 소재에 있는 리튬의 95% 이상을 추출할 수 있으며, 추출한 수용액 내의 리튬 순도는 97% 이상의 고순도 상품”이라고 설명했다.

리튬 분리 후 남은 전이금속 성분도 새로운 배터리를 만드는 원료로 재활용할 수 있다. 공정 후 발생하는 부산물은 산성폐수가 아닌 소금물(NaCl) 형태여서 환경에 미치는 영향이 거의 없다.

임인철 한국원자력연구원 부원장은 “최근 LFP 배터리에 대한 투자 확대와 자원순환 정책 변화에 대응하기 위한 핵심기술”이라며, “LFP 배터리 재활용 기술의 상용화로 국내 배터리 산업 경쟁력 강화에 기여할 것”이라고 강조했다.