reference
- Choi, E. etal., Advanced Functional Materials,2025e12501
- Lim, J. H. et al., ACS nano,202519(1), 1588-1599.
- Park, S. et al., Chemical Engineering Journal,2025 505, 159376
제한적인 양극 소재 원자재 공급량과 매장량, 그리고 특정 지역에 편중된 자원 구조는 전 세계적으로 양극재 생산 확대의 큰 방해 요인이 되고 있다. 이를 해결하기 위한 대안으로, 사용 후 배터리에서 핵심 원료를 추출하여 재활용하는 방식이 주목받고 있다.
그러나 다양한 환경에서 사용된 폐배터리는 소재마다 열화 양상과 조성이 상이해 단순 회수만으로는 지속 가능한 순환 체계 구축이 어렵다. 따라서 소재 열화 거동에 대한 이해, 열화 억제 기술, 그리고 실용 규모의 재생 공정까지 아우르는 전반적인 구조화된 접근이 필수적이다.
박규영 교수 연구팀은 원자 수준의 구조 이해부터 전극 수준의 재구성까지 고려한 전주기적 재활용 기술을 확보하여, 전지의 성능과 비용 문제를 동시에 해결할 수 있는 고효율 재활용 공정을 개발하고 있다.
특히 연구팀은 다년간의 연구를 통해, 알루미늄 기반 불순물 도입 시 산소에 전자가 국부화되며 열화를 억제하는 전략, 충·방전 과정에서 발생하는 파단 및 균열과 같은 기계적 열화를 ‘나노 스프링 구조’ 도입으로 완화하는 소재 설계 기술 등을 구현해 왔다.
현재 이러한 원자·소재 단위에서 확보한 열화 억제 전략을 기반으로, 별도의 외부 에너지 인가 없이도 폐양극재의 성능을 자발적으로 회복시키는 ‘전극 수준 복원 기술’ 개발을 추진하고 있다.
이를 통해 초저가·고효율 양극 소재의 상용화 가능성을 제시하며, 차세대 배터리 산업의 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대한다.
