今年诺贝尔化学奖由开发手机和笔记本电脑、电动汽车诞生的一等功臣—锂离子电池的美国得克萨斯大学教授约翰•古登诺和美国纽约州立大学教授斯坦利•惠廷汉、日本旭化成株式会社名誉研究员兼名城大学教授吉野彰获得。自吉野彰教授1985年在世界上首次制造商用锂离子电池以来，经过30多年的发展，迎来了电动汽车大众化时代，他们的成果得到了认可。
据市场调查公司“Counterpoint Research”预测，全球电动汽车销量将从2017年的120万辆增加到今年的200万辆，2025年将超过1000万辆。2014年，韩国国内电动汽车销量超过1000辆，2018年将售出约3万辆，明年国内累计电动汽车销量有望达到10万辆。
据了解，电动汽车所用的大容量锂离子电池的寿命根据制造商规格和使用条件，寿命短则5年，长则10年左右。如果锂离子电池容量较初期下降至70%以下，则可行驶距离将缩短，电动汽车难以发挥应有的性能。使用锂离子电池的手机如果使用2年左右，电池性能也会显著下降。
问题在于，3、4年内电动汽车中使用的大容量废电池将大量出现。国际学术杂志《自然》7日通过评论论文警告称，寿命耗尽的锂离子电池可能会引发严重的环境污染，因此重新使用(Reuse)和再生利用(Recycle)研究的必要性正在提高。2012年电动汽车企业特斯拉推出“Model S”10年后的3、4年内，就废弃锂离子电池的处理方案，科学家们和产业界需要进行面对面的讨论。
能源经济研究院预测，到2029年，电动汽车中产生的废锂离子电池仅韩国国内就将达到约8万个。寿命耗尽，性能下降的锂离子电池处理方法可分为重新使用和再生利用。重新(二次)使用是指，不拆卸或分解电动汽车中使用的电池，直接用于其他装置。可以利用在与能量储存系统(ESS)等电动汽车相比电能输出要求相对较低的装置上。
再生(回收)利用是指完全分解废旧电池，提取电池中使用的高分子或塑料、金属等昂贵的材料，再次用于锂离子电池的制造。目前所知的方法是，通过部分手工作业直接将电池组和电池切断，提取可回收的材料。金属类材料利用高热提取铸块(铸锭•金属溶解一次后凝固)。
在废电池中可以提取出阴阳极材料和可用作集电体的昂贵的锂、镍和钴。他们通过高热处理和酸处理，可以提取出高纯度的金属。不过，在《自然》杂志上发表评论论文的英国伯明翰大学教授加文•哈珀表示，“需要研究解决电池组分离、拆解和切割过程中的触电和爆炸风险，以及在处理金属时产生毒性的问题。”
蔚山科学技术院(UNIST)能源化学工学部博士后研究员金南衡(音)表示：“各种制造商生产的电池组、模块、电池的规格化很有必要，另外应进行能够拆卸和分离的自动化工序研究。即使是使用寿命耗尽的废电池，通过再生利用工序也能在一定程度上回收昂贵的材料，因此可以潜在地降低电池生产价格。”
金民秀记者 reborn@donga.com
About Dong-A Ilbo