생물학적 배터리 금속 회수 및 극한 환경 친환경 소재

Bioleaching-based Battery Metal Recovery and Eco-friendly Extreme-Condition Materials

연구 내용

Shewanella putrefaciens의 혐기성 생물학적 환원으로 NCM622에서 Li, Ni, Co, Mn을 용출하는 금속 회수 공정을 규명하고, 동결 방지 제설 모래 및 극고온 실리콘 패킹 소재를 개발하는 연구

본 연구는 사용후 Li-ion 배터리의 NCM622 cathode를 혐기성 조건에서 Shewanella putrefaciens와 Na-lactate를 이용한 dissimilatory metal oxide reduction 메커니즘으로 처리하여, 산성 침출을 대체하는 생물학적 금속 용출 경로를 확인합니다. 반응은 near-neutral pH 조건에서 진행되도록 구성하여 용출 효율과 금속 용출 거동을 평가합니다. 또한 환경 친화 소재 관점에서 소수성 코팅을 적용한 얼지 않는 모래 제조 기술을 확보하고, 극고온 환경에서 내구성을 유지하는 실리콘 기반 고무 패킹 소재 개발 과제를 수행하여 활용 분야를 확장합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 환경 공정용 기능성 소재로서 소수성 코팅 기반 얼지 않는 모래 제조방법을 통해 결빙 저감 성능을 갖는 재료 개념을 정리했습니다. 이후 극고온 운전 조건에서 적용 가능한 실리콘 기반 고무 패킹 소재 개발을 수행하며, 금속 복합체와 패킹 구조의 내환경성을 확보하는 방향으로 연구 범위를 넓혔습니다. 2024년에는 미생물 기반 회수 기술로 전환하여 NCM622 cathode의 혐기성 금속 용출 가능성을 near-neutral 조건에서 검증하고, 기존 산성 침출 대비 지속가능성을 갖는 공정 대안을 탐색하는 흐름을 이어갔습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

배터리 금속 회수 공정
사용후 양극재 재활용
중성 부근 생물학적 침출
혐기성 환경 복원 기술
결빙 방지 제설 소재
소수성 코팅 골재 제조
극고온용 기계 패킹
고온 설비 씰링 소재
환경 공정 지속가능성 평가
다분야 친환경 소재 플랫폼