[논문]에너지저장장치용 폐리튬이온배터리 성능 진단 및 복원 기술동향

이기영; 최진섭; 이재영

doi:10.14478/ace.2019.1034

에너지저장장치용 폐리튬이온배터리 성능 진단 및 복원 기술동향
Research Trend on Performance Diagnosis and Restoration Technology of Waste Lithium Ion Battery for Energy Storage Systems 원문보기

공업화학 = Applied chemistry for engineering, v.30 no.3, 2019년, pp.290 - 296

이기영 (경북대학교 나노소재공학부) , 최진섭 (인하대학교 화학.화학공학융합학과) , 이재영 (광주과학기술원 지구.환경공학부, Ertl 탄소비움연구센터)

초록
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리튬이온배터리는 여러 에너지저장시스템 중 가장 관심을 받고 있는 장치이다. 특히, 분산형 전력공급원으로서의 신재생에너지 수요의 증가, 안정적인 전력의 수급, 전기자동차의 보급의 확대에 따라 에너지저장장치의 사용은 증가하고 있다. 최근, 에너지저장장치로서 리튬이온배터리의 사용량의 증가에 따른 폐리튬이온배터리의 재활용, 복원 기술은 사회, 경제적으로 중요한 연구분야이다. 본 총설에서는 최근 폐리튬이온배터리 성능진단, 재활용 또는 복원 기술과 발전가능성에 대하여 기술하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Lithium-ion batteries are one of the most interesting devices in a number of energy storage systems. In particular, the usage of energy storage devices is increasing due to an increase in demand for renewable energy as a distributed power supply source, stable supply of electric power, and expansion of electric vehicles. Of late, the recycling and restoration technology of waste lithium ion batteries due to the increase in its usage amount as the energy storage system is a socially and economically important research field. In this review, we intend to describe the performance diagnosis, recycling or restoration technology of lithium ion battery and its potential development.

주제어

표/그림 (6)

그림 Figure 1. Schematic diagram of energy storage systems for (a) renewable energy system and (b) frequency regulation.
그림 Figure 2. Schematic diagram of Li ion battery operation.
그림 Figure 3. Flow diagram of energy storage system diagnosis and restoration. SOH: State-Of-Health, SOC: State-Of-Charge, DB: Database.
그림 Figure 4. Schematic diagram of acoustic emission during degradation of (a) cathode and (b) anode in Li ion battery.
그림 Figure 5. Process diagram of (a) hydrometallurgical and (b) pyrometallurgical recovery of waste Li ion battery.
그림 Figure 6. Scanning electron micrograph of electrochemically formed cobalt (hydro)oxide on a Ti surface before and after heat treatment at 400 ℃ for 3 h. (a) Electrodeposited Co(OH)₂, (b)~(c) after heat treatment[32]. (d) Scanning electron micrograph of Fresh, cycled (capacity-degraded) and regenerated LiCoO₂ powders, and (e) their particle size distributions[33]. Reproduced with permission from [32] and [33] copyright 2012 Elsevier B.V. and copyright 2018 The Royal Society of Chemistry.

AI 본문요약
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후속연구

반면, 리튬이온배터리의 양극 재생 및 재사용율은 5%에 지나지 않고 있고 이마저도 미국과 유럽의 리튬이온배터리 환경 규제에 따른 재활용 정책에 따른 결과이다. 앞으로 소재의 가격은 더욱 상승할 것이며, 리튬이온배터리에 있는 여러 물질들은 환경에 심각한 문제를 야기함으로써 사회적 경제적 문제로 발전할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	에너지 수요의 상승으로 인해 어떤 문제점을 유발하는가?	더욱이 사물인터넷, 인공지능 등으로 대표하는 4차 산업 혁명은 더욱 가파른 에너지 수요의 상승을 예고하고 있다. 이와 같은 에너지 소비량 증가는 화석연료 고갈의 문제를 넘어서 지구온난화, 미세먼지 등과 같은 환경 문제와도 직접적인 관련을 맺는다. 이에 대한 해결책으로 풍력, 소수력, 태양광 등과 같은 청정에너지에 대한 관심으로 이어지고 그에 대한 기술 개발도 함께 진행되고 있다.
	에너지저장장치의 특징은 무엇인가?	에너지저장장치는 신재생에너지의 잉여 에너지저장뿐만 아니라 안정적인 전력공급의 차원에서도 매우 중요하다. 그 예로써 우리나라의 정격 주파수 및 유지범위는 60 ± 0.
	리튬이온배터리는 주로 어디에서 사용되는가?	열화된 리튬이온배터리의 성능 진단 및 복원에 대한 관심은 전력계통의 에너지저장장치에 한정되지 않는다. 최근, 급격하게 발전하고 있는 스마트폰을 대표로 하는 휴대용 통신장비, 전자 기기, 전기 자동차 등 다양한 영역에서 리튬이온배터리를 사용하고 있다. 리튬이온배터리의 수요 증가는 양극재인 코발트 가격의 급격한 인상을 초래하게 되었으며, 폐리튬이온배터리의 재활용 및 복원 기술에 대한 관심이 증가하고 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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