Recovery Process of NCM Cathodes Collected from Recycled Electrodes and Performance Improvement by Li₃PO₄ Surface Coating

리튬이차전지를 재활용하는 기술은 환경오염을 막고 자원을 효율적으로 활용하는 면에서 필수적인 기술로 인정받고 있다. 현재까지는 주로 고가의 전이금속을 제련 등의 과정을 통해 추출해 내는 기술이 상용화되어 있지만 에너지를 절약하고 자원회수율을 높이기 위해서는 전극물질 자체를 직접적으로 재활용하는 기술의 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 사용된 이차전지로부터 회수된 블랙파우더에서 얻은 NCM 양극물질을 리튬이온 공급과 표면 개질 과정을 거쳐 회복시키는 연구를 수행하였다. 블랙파우더는 그 자체에 Al, 바인더, 카본 등을 포함하고 있으므로 시브(sieve)와 열처리 공정을 통해 정제되었으며 LiOH 첨가를 통해 결손된 리튬이온을 공급하였다. 또한 표면 손상을 회복시키기 위해 Li₃PO₄ 코팅을 수행하여 계면 안정화를 시도하였다. 이와 같은 과정을 통해 블랙파우더 상태에서는 많은 손상을 보였던 NCM 구조를 회복하여 향상된 방전용량과 율속특성을 얻을 수 있었다.