Abstract
Leaching of $LiCoO_2$ as a cathodic active materials for recovering Li and Co from spent lithium ion battery was investigated in terms of reaction variables. At the optimum condition determined in the previous work, Li and Co in a $H_2SO_4$ and $HNO_3$ solution were dissolved 70~80% and 40%, respectively. Li and Co were leached over 95% with the addition of a reductant such as $Na_2S_2O_3$ or $H_2O_2$. This behavior is probably due to the reduction of $Co^{3+}$ to $Co^{2+}$. Leaching of $LiCoCo_2$ powder obtained by calcination of an electrode materials from spent batteries was also carried out. Leaching efficiency of Li and Co were over 99% at the optimum condition with $H_2O_2$ addition of 1.7 vol.%. It seems to be due to the activation of $LiCoO_2$ by repeated charging and discharging or an imperfect crystal structure by deintercalation of Li.
폐리륨이온전지의 재활용 일환으로 폐전지에서 분리한 양극활물질인 $LiCoO_2$로부터 Li과 Co룹 회수하기 위하여 침출거동올 조사하였다. 전 연구에서 얻은 최적조건에서 $LiCoO_2$를 1M 황산과 질산으료 침출하였을 때 Li과 Co의 침출율이 각각 70-80%, 40%로 Co의 침출율이 낮았다. 환원제를 첨가한 경우 Li과 Co의 침출율이 증가하였는데, 특히 $Na_2S_2O_3$ 및 $H_2O_2$ 와 같은 환원제에서 질산침출을 하는 경우 Li괴- Co의 용해가 거의 95% 이상 이루어졌다. 이는 환원제가 $Co^{3+}$를 $Co^{2+}$로 환원시켜 침출이 용이해졌기 때문으로 생각된다. 변수설험을 통하여 얻은 최적의 조건(광액농도 10g/l 반응온도 $75^{\circ}C$, 교반속도 400 rpm' 1.7 vol% $H_2O_2$)에서 폐리튬이온전지로부터 선별하고 열처리한 $LiCoO_2$ 분말을 침출 실험한 결과, Li과 Co의 침출율이 각각 99% 이상이었으며, 이는 충방전이 거듭되면서 양극활물질인 $LiCoO_2$이 화학적으로 활성화되었거나 Li의 탈착으로 겸정구조가 불안하기 때문으로 생각된다.
