리튬 이온 배터리 폐기물의 효과적인 재활용은 수요가 높은 금속들의 공급망 문제, 온실가스 배출, 그리고 폐기물과 관련된 환경적 위험을 완화할 수 있다. 재활용 공정의 비용 효율성을 위해서는 금속 분리 단계가 최대한 간소화되어야 한다. 알칼리 금속인 리튬은 니켈, 망간, 코발트와 같은 전이 금속과 화학적으로 상당히 다르기 때문에 양극재 폐기물로부터의 분리가 상대적으로 간단하다. 니켈, 망간, 코발트를 서로 분리하는 것은 가능하지만, 각 원소를 높은 순도와 수율로 회수하려면 에너지와 시간이 필요하다. 본 리뷰에서는 리튬 배터리 재활용의 최근 동향을 살펴보고, 저자의 오번 대학교 연구실에서 연구 중인 새로운 방향에 대해 간략히 언급한다.

Effective recycling of lithium-ion battery waste can mitigate high-demand element supply chain problems, greenhouse gas emissions, and environmental hazards associated with the waste. For the cost-effectiveness of the recycling process, the metal separation step needs to be as simplified as possible. Lithium, an alkaline metal, differs significantly in terms of chemistry from transition metals such as nickel, manganese, and cobalt; therefore, its separation from cathode waste is straightforward. Separation of nickel, manganese, and cobalt from each other is possible; however, it requires energy and time to recover each element with high purity and yield. This review will illustrate the recent trend in lithium battery recycling and present a new direction explored in my lab at Auburn University.

lithium-ion battery recycling materials chemistry