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폐리튬이온전지에서 양극활물질을 분리하여 폐LiCoO2를 확보하였다. 열처리를 통해서 분말 내에 있는 불순물을 제거하고 실험을 진행함에 있어 용이할 수 있게 하였다. 무기산 비해 상대적으로 친환경적인 유기산을 침출제로 사용하여 코발트를 침출시켰다. 먼저 환류장치에서 시트릭산과 말릭산이 85%로 가장 높은 코발트 침출율을 보였다. 침출 시에는 일반적으로 환원제가 첨가된다. ...

폐리튬이온전지에서 양극활물질을 분리하여 폐LiCoO2를 확보하였다. 열처리를 통해서 분말 내에 있는 불순물을 제거하고 실험을 진행함에 있어 용이할 수 있게 하였다. 무기산 비해 상대적으로 친환경적인 유기산을 침출제로 사용하여 코발트를 침출시켰다. 먼저 환류장치에서 시트릭산과 말릭산이 85%로 가장 높은 코발트 침출율을 보였다. 침출 시에는 일반적으로 환원제가 첨가된다. 과산화수소를 사용하여 환원제의 첨가유무에 따른 효율을 확인하였다. 낮은 용해도를 가진 코발트 3가 이온(Co3+)이 과산화수소로 인해 높은 용해도를 가진 코발트 2가 이온(Co2+)으로 환원된 것으로 확인되었다. 오토클레이브(Autoclave)를 이용하여 압력과 120℃의 높은 조건을 주어 말릭산으로 98%의 높은 침출 조건을 확인하였다. 환류장치에서 말릭산으로 침출실험을 진행한 용액에서 코발트 말레이트(Cobalt malate)라는 자발적인 침전물을 발견하였다. 이 침전물은 약 1주일정도가 소요되었으며 코발트를 41% 정도 회수할 수 있었다. 이러한 현상에 착안하여 침출·침전/분리 동시공정을 제안하였다. 침전하는데 1주일이 걸리는 공정시간을 단축시키기 위해 침전제로 옥살산(Oxalic acid)을 선정하였다. 말릭산과 옥살산을 섞어 동시공정을 진행하였을 때 침출과 동시에 침전/분리가 발생했고 침전물로 98%의 코발트를 회수할 수 있었다. 침전물을 확인 결과 코발트 옥살레이트(Cobalt oxalate)로 확인되었다. 동시공정으로 침전시킨 코발트 옥살레이트를 전구체로 활용하여 LiCoO2(LCO)를 합성하였다. 코발트 옥살레이트 그대로 사용하여 LCO로 합성하는 방법과 코발트 옥살레이트를 산화물로 합성하여 LCO로 합성하는 두가지 방법을 이용하여 합성하였다. 합성한 결과 LCO의 입자가 코발트 옥살레이트의 rod형태를 그대로 유지하고 있는 것으로 확인되었다. 합성한 LCO를 이용하여 수계 배터리를 구성하였다. CNT(Carbon Nano Tube)에 Polypyrrole을 올린 촉매를 anode로 하고 합성한 LCO를 cathode로 하여 Li2SO4에서 single-cell 테스트를 진행하였다. 그 결과, 코발트 옥살레이트를 산화물을 거쳐 합성한 LCO가 상용 LCO보다 높은 전기화학적 성질을 가졌음을 확인하였다.

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