기존 폐배터리 재활용 공정은 배터리를 물리적으로 분쇄한 후 고온에서 녹이거나 유해 화학물질을 사용하여 금속을 추출하는 방식을 주로 사용해 왔습니다. 이로 인해 많은 에너지가 소모될 뿐만 아니라 중금속이 포함된 폐수가 발생하여 토양과 지하수 오염 우려가 매우 컸습니다. 특히 전기가 흐르는 집전체⁽²⁾와 양극재⁽¹⁾를 깨끗하게 분리하기 어려워 재생 전극의 성능이 떨어지는 점이 기술적 한계로 지적되었습니다.

한국에너지기술연구원 연구팀은 디에틸렌글리콜⁽³⁾ 용액을 활용한 통합 공정을 설계하여 이러한 난제를 해결하는 데 성공했습니다. 폐양극재⁽¹⁾를 용액에 넣고 130도로 가열하면 산화 반응을 통해 집전체⁽²⁾를 전혀 손상시키지 않고 완전한 분리가 이루어집니다. 이와 동시에 용액에서 방출된 전자와 리튬이온이 양극재⁽¹⁾에 재충전되어, 단 한 번의 공정으로 30분 만에 성능 복원까지 마무리됩니다. 실제 실험 결과 NCM 양극재⁽¹⁾는 신품 대비 99.1%, LFP 양극재⁽¹⁾는 99.7%의 우수한 용량 회복률을 나타냈습니다.

복잡한 파쇄 과정과 값비싼 고온·고압 설비가 필요 없어 폐배터리 재활용에 소요되는 비용과 에너지를 혁신적으로 절감할 것으로 전망됩니다. 이러한 친환경 재활용 생태계가 안착하면 원자재 수급 부담이 완화되어 장기적으로 전기차 배터리 수리 및 교체 단가 인하를 기대할 수 있습니다.