기술소개서 · KAERI NCM 염소화 재활용
기술소개서 극한환경 지능형 이차전지 전략연구단

저온 염소화 반응을 활용한
NCM 양극재 친환경 재활용

리튬의 LiCl 우선 분리 후 Ni·Co·Mn 회수 — 강산 배제 건식 공정으로 재합성 NCM 검증

기관·연구자 한국원자력연구원(KAERI) 해체기술개발부 · 전민구 박사 TRL TRL 4~5 · 실험실 검증 · 재합성 NCM 코인셀 평가
강산 배제 건식 공정
LiCl
리튬 우선 분리 습식 공정: Ni·Co·Mn 침출 후 최종 단계에서 리튬 회수
이런 기업에 필요한 기술입니다
폐배터리 재활용 업체전기차 NCM 재활용
하이니켈 양극재 제조사회수 원료 재투입
배터리 셀 제조사스크랩·불량 셀 회수
EU 수출 기업재활용 원료 의무 대응
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기술정의 · 작동원리

폐 NCM 양극재를 저온 염소 기체 분위기에서 기-고 반응시켜 리튬을 염화리튬(LiCl)으로 우선 분리하고, 잔류 니켈·코발트·망간을 회수하여 양극재 재합성을 구현합니다. 강산 침출(무기산 용액 내 금속 성분 용해·추출 공정) 없이 유가금속의 단계적 분리가 가능합니다.

염소화 반응 → 세척·분리 → 건조 → 리튬 전구체 혼합 → 재합성 공정 흐름
리튬 우선 분리Li → LiCl 전환 후 수세 분리
유가금속 회수Ni·Co·Mn의 전이금속 산화물 회수
NCM 재합성회수 원료 기반 재합성·용량 검증
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경쟁기술 대비 차별성

리튬 회수 순서의 전환,
공정 초기 단계 고순도 리튬 선택 회수
기존 습식(강산) 재활용 본 기술 리튬 회수 침출 후 최종 단계 회수 → 손실·순도 저하 유발 염소화 반응 기반 첫 단계에 LiCl 선택 회수 환경 부담 강산·환원제 사용 → 폐수·중화 슬러지 발생 강산 미사용 건식, 비독성 부산물 공정·에너지 고온 제련·다단 용매추출 → 에너지 소모 증대 저온 염소화 + 단순 분리 → 단계·에너지 절감
※ 출처: 기술내용: 한국원자력연구원 기술소개자료(SMK) 및 연구단 1차년도 연차보고서.
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기술소개서 저온 염소화 반응을 활용한 NCM 양극재 친환경 재활용 기술 KAERI
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주요 성능 결과

정량 데이터는 NDA 후 제공
업데이트 중 %
리튬 회수율NCM → LiCl 선택 회수
업데이트 중 %
Ni·Co·Mn 회수율전이금속 산화물 형태
업데이트 중 mAh/g
재합성 NCM 초기 방전용량2.1~4.5 V vs. Li⁺/Li 코인셀
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적용분야 및 기대효과

전기차 폐배터리 발생량 증가에 따라 폐수 배제 건식 재활용의 원가·인허가 경쟁력이 확대됩니다.

리튬이온전지 재활용 1 37.9억 달러 ('23) CAGR 21.6%
하이니켈 양극재 2 82.3억 달러 ('26) CAGR 12.99%
스크랩·불량 셀 회수 유가금속
셀 제조 공정
규제 EU 배터리 규정 — 재활용 원료 사용 의무 단계적 도입
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관련 특허

출원(등록)번호발명의 명칭상태출원인 업데이트 중 · 특허번호염소화 반응을 이용한 NCM 양극재 재활용 방법업데이트 중한국원자력연구원
이전 범위: NCM으로부터 Li 선택 회수 · 회수 Ni·Co·Mn을 이용한 양극재 재합성
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특허법인(유) 화우
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