2010년대 들어 전기차와 ESS 확산으로 대형 리튬이온 배터리 수요가 급증하면서 매년 대량의 리튬이온 배터리가 폐기되고 있다. 전 세계적으로 연간 약 50만 톤의 리튬이온 배터리가 폐기되는 것으로 추정되며, 특히 전기차와 ESS 분야의 수요 증가로 대형 리튬이온 배터리 폐기량이 급증할 것으로 전망된다. 폐기된 리튬이온 배터리를 적절히 처리하지 않으면 아래의 환경 문제를 초래할 수 있다.

1. 폐배터리를 매립하면 배터리 내 고가의 금속 자원이 낭비되어 경제적 손실이 발생
2. 배터리에 포함된 중금속 및 유해물질(코발트, 니켈, 납 등)의 토양 및 수질 오염
3. 잔여 전력으로 인한 화재 및 폭발 사고 위험
4. 불법 소각시 다이옥신 등 유해가스 배출

리튬이온 배터리에는 리튬, 코발트, 니켈, 구리, 알루미늄 등 여러 유가금속이 포함되어 있다. 이를 재활용하지 않으면 연간 수십억 달러의 자원 손실이 발생하게 된다. 시간이 지나면서 기술 발전으로 배터리 내 고가 원료 재활용을 통한 경제성 확보가 가능해졌기 때문에 폐배터리의 재활용 필요성이 부각되기 시작했다.

사진출처 : Lithion Technologies 홈페이지

리튬이온 배터리 재활용하는 스타트업 중 캐나다 온타리오주에 위치한 Lithion Technologies가 혁신적인 재활용 기술로 주목받고 있다. Lithion Technologies는 전기차와 에너지 저장 시스템에 사용되는 리튬이온 배터리를 안전하고 효율적으로 재활용하는 솔루션을 제공한다. 차별화된 공정을 통해 폐배터리에서 고부가가치 재료를 회수할 수 있다.

배터리 재활용 공정은 크게 4단계로 이뤄진다. 먼저 셀을 해체하고 극판과 케이스를 분리한다. 이어 극판에서 활성물질과 구리 포일, 알루미늄 포일을 각각 분리한다. 회수된 활성물질은 정제 과정을 거쳐 새 배터리 양극체 및 음극체 재료로 재사용할 수 있다.

Lithion의 기술이 주목받는 이유는 전기화학적 방식으로 폐배터리에서 고순도의 코발트, 니켈, 리튬 등 핵심 금속을 효율적으로 회수할 수 있기 때문이다. 이를 통해 재활용율을 95%까지 높일 수 있다. Lithion의 독자 기술인 LithonenX는 기존 화학적 습식 제련 공정보다 안전하고 친환경적이다. 또한 에너지 사용량도 30% 이상 적다.

시장조사기관 마켓앤마켓에 따르면, 2022년 기준 글로벌 리튬이온 배터리 재활용 시장 규모는 약 126억 달러로 추정되며, 2023년부터 2030년까지 연평균 26.4%의 높은 성장세를 보일 것으로 내다봤다. 향후 전기차 보급 확대와 재생에너지 저장시스템 수요 증가 등으로 리튬이온 배터리 사용량이 크게 증가하고 향후 대량의 폐배터리 발생이 예상된다. 이에 따라 Lithion Technologies 같은 혁신 기업의 역할이 더욱 커질 전망이다.

홈페이지 : https://www.lithiontechnologies.com/

창조아고라 이송미 VP songmilee02@gmail.com 이송미 VP의 기사 더보기

저작권자 ⓒ 창조아고라, 무단 전재 및 재배포 금지