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- 저자 : 강가희 (검색결과 3 건)
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김건하,강가희,김수경,손정수,권경중,Kim, Gunha,Kang, Ga-hee,Kim, Sookyung,Sohn, Jeongsoo,Kwon, Kyungjung 한국자원리싸이클링학회 2015 資源 리싸이클링 Vol.24 No.4
이차전지 재료 등으로 사용되는 코발트는 콩고 민주공화국 등 일부 국가에 편중되어 있다. 국내 코발트의 안정적인 공급을 위한 해외 코발트광과 코발트 제련 기술의 확보는 필수적이다. 이에 본 실험에서는 콩고산 코발트 정광(Co ~ 8 wt%, Cu ~ 19 wt%, Fe ~ 3 wt%)을 용융환원시켜 얻어지는 합금상에 매트 내 황의 비율을 달리해 만든 2가지 조성의 매트를 제조했으며, 주된 원소는 19 ~ 21wt% Co, 39 ~ 41wt% Cu, 7 ~ 9wt% Fe이다. 매트 분쇄산물을 autoclave를 이용한 고온고압침출법으로 3가지의 영향(산화제 유무, 침출제인 황산 농도, 매트 제조 시 투입되는 황 함량)을 고려해 실험을 진행했다. 먼저 산화제(산소)의 존재는 Co 침출률 향상을 위해 필수적이며 낮은 농도의 황산을 사용하더라도 Co를 전량 침출시킬 수 있다. 둘째 산소 분위기에서 높은 황산농도는 Cu와 Fe의 침출률을 증가시켜 선택적인 Co 침출을 방해한다. 마지막으로 매트 내 황 함량은 Co의 침출률에는 영향이 크지 않음을 알 수 있었다. Cobalt is abundant only in some countries including Democratic Republic of the Congo. It would be necessary to secure overseas Co ores and Co extraction technology. Two kinds of matte varying the sulfur content were manufactured by smelting reduction of Co concentrate containing ~8 wt% Co, ~19 wt% Cu, and ~3 wt% Fe. The amount of Co, Cu and Fe was concentrated to 19~21 wt%, 39~41 wt%, and 7~9 wt% respectively in the resulting matte. High-pressure leaching of matte was performed in an autoclave with considering the effect of oxidizing agent, $H_2SO_4$ concentration as a lixiviant, and the amount of sulfur added to the matte. An oxidizing agent (oxygen) is necessary to improve Co leaching efficiency enabling usage of a dilute $H_2SO_4$ leaching agent. An increase in $H_2SO_4$ concentration prevents selective leaching of Co, and the sulfur content in matte has a minor influence on the Co leaching efficiency.
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폐리튬이온전지로부터 유가금속을 회수하기 위한 암모니아 침출법
구희숙,정여진,강가희,김송이,김수경,양동효,이강인,손정수,권경중,Ku, Heesuk,Jung, Yeojin,Kang, Ga-hee,Kim, Songlee,Kim, Sookyung,Yang, Donghyo,Rhee, Kangin,Sohn, Jeongsoo,Kwon, Kyungjung 한국자원리싸이클링학회 2015 資源 리싸이클링 Vol.24 No.3
전기자동차의 수요가 증가함에 따라 리튬이온전지의 생산량도 증가하여 효율적인 전지 재활용 기술이 요구된다. 폐리튬이온전지를 재활용하는 방법에는 크게 건식제련과 습식제련에 기반한 방법으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 하이브리드 자동차에 사용된 폐리튬이온전지의 양극활물질을 습식제련에 기반한 암모니아침출법을 이용하여 활물질 내의 유용금속인 Ni, Mn, Co의 침출거동을 조사하였다. 물리적으로 처리된 활물질의 입자크기는 -65 mesh이며, 주된 원소는 14.0 wt% Ni, 13.0 wt% Mn, 5.7 wt% Co이다. 암모니아, 환원제 (아황산암모늄), pH 완충제 (탄산암모늄 혹은 황산암모늄)의 존재하에 각 금속의 침출거동을 확인하고, 또한 침출시간과 온도에 따른 침출률의 영향도 조사하였다. 환원제의 존재는 Ni과 Co의 침출률 향상을 위해 필수적이다. 암모니아침출법은 산침출법과 달리 Ni/Co와 Mn의 선택적인 침출이 가능하여 침출된 유용금속을 분리하는 단계를 줄일 수 있고, 산침출 후 수반되는 침전과정 시 필요로 하는 추가 염기성 시약의 사용을 줄일 수 있다. Recycling technologies would be required in consideration of increasing demand in lithium ion batteries (LIBs). In this study, the leaching behavior of Ni, Co and Mn is investigated with ammoniacal medium for spent cathode active materials, which are separated from a commercial LIB pack in hybrid electric vehicles. The leaching behavior of each metal is analyzed in the presence of reducing agent and pH buffering agent. The existence of reducing agent is necessary to increase the leaching efficiency of Ni and Co. The leaching of Mn is insignificant even with the existence of reducing agent in contrast to Ni and Co. The most conspicuous difference between acid and ammoniacal leaching would be the selective leaching behavior between Ni/Co and Mn. The ammoniacal leaching can reduce the cost of basic reagent that makes the pH of leachate higher for the precipitation of leached metals in the acid leaching.
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1P-669 리튬이차전지용 하이니켈(Ni >80 mol%)양극재료의 Sn 치환에 따른 전기화학적 성능개선에 관한 연구
김선아,이고운,강가희,전용희,조우석,송준호,강찬형 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.1
최근 자동차용 전지의 에너지밀도 극대화를 통한 전기자동차의 주행거리 향상을 위해 고용량 하이니켈 양극재료에 대한 연구개발이 활발하다. 그러나 Ni 함량이 증가함에 따라 구조적 안정성이 악화되는 단점이 있어 이를 개선하기 위하여 양극 소재에 이종원소를 치환하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 니켈함량 80% 이상인 고용량 양극재료 개발에 있어 전구체 제조단계 이후에서 Sn을 습식 치환하여 구조 안정화를 유도하고 더불어 출력 특성과의 상관관계를 확인하는 실험을 진행하였다. Ni-O bonding 대비 강한 Sn-O bonding strength에 의한 구조적 안정화로 입자강도가 현저히 개선되었으며, 이로 인해 상온 및 고온 수명특성이 개선됨을 확인하였다. 또한 이온반경이 큰 4가의 Sn 치환을 통해 셀 부피가 증가하여 이온전도도 증가 및 Sn 치환을 통해 생성된 Defect으로 인해 free electron 증가, 전기전도도도 향상되어 출력특성이 개선됨을 확인하였다.
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