[AsiaNet] PAMCO, 에멀션 플로우 기술 이용한 리튬이온 전지용 원료 제조 공정 개발

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(도쿄 2022년 12월 19일 AsiaNet=연합뉴스) 일본 태평양금속주식회사(PACIFIC METALS CO., LTD., PAMCO)가 Emulsion Flow Technologies Ltd.(EFT)와 공동으로 에멀션 플로우(Emulsion-flow) 기술을 활용한 리튬이온 전지(Lithium-Ion Battery, LIB,) 양극재의 원료 제조 공정을 개발했다. 개발된 제조 공정의 일부인 용매 추출 공정과 관련해, PAMCO는 상업적 생산에 적용 가능한 실용적이고 비용 효율적인 에멀션 플로우 용매 추출 공정도 개발했다.

이미지: https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M107454/202212121058/_prw_PI1lg_q9UM81e3.jpg

전기차의 급속한 보급은 탄소중립 달성을 위한 발판을 마련할 것으로 기대된다. 이러한 추세에 따라, LIB에 필요한 핵심 금속 자원의 안정적인 공급을 확보하는 것이 중요한 과제다. 이에 따라, PAMCO는 LIB의 원료 제조 및 판매 사업을 위해 습식 제련 기술을 활용한 제조 공정을 개발해 왔다. 이 계획에서, PAMCO는 용매 추출 공정비용을 절감하기 위해 에멀션 플로우 기술에 초점을 맞추고, 이 기술을 활용하는 제조 공정을 개발하기 위해 EFT와 협력해 왔다.

EFT는 2021년 4월 5일에 일본원자력연구개발기구(Japan Atomic Energy Agency)가 개발한 용매 추출 기술인 에멀션 플로우 기술을 활용한 사업 개발을 위해 설립된 스타트업이다. 에멀션 플로우 기술은 기존의 용매 추출 기술에 비해 저비용 및 고효율로 고순도 원소를 분리할 수 있는 혁신적인 기술로, 중요 금속과 관련된 사회적 문제 해결에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. EFT는 에멀션 플로우 기술을 촉진하기 위해 중요 금속의 재활용, 제련, 화학 처리, 생명공학 및 기타 작업에 종사하는 고객에게 분리 및 정제, 귀중한 원소의 회수, 유기 합성 등의 공정과 관련된 문제를 해결하기 위해 에멀션 플로우를 기반으로 한 공정 솔루션을 제안한다. 아울러 EFT는 솔루션 구현에 필요한 장비 및 플랜트에 대한 설계, 제조, 설치, 기술 라이선스 및 운영 지원을 포함하는 포괄적인 범위의 서비스를 제공하는 사업을 개발하고 있다.

지금까지 PAMCO는 EFT와 공정 개발 및 기본 플랜트 설계를 위한 포괄적 지원 계약(EF 맞춤형 설계 계약)을 체결하는 한편, LIB용 원료 제조 공정에 대한 에멀션 플로우 용매 추출의 실용적인 적용에 대해 연구해 왔다. PAMCO는 실험실 규모의 실험을 통해 분리 및 추출 공정을 개발하고, 이 공정을 상업적 규모로 구현하는 데 필요한 장비를 조사했다. 그 결과, PAMCO는 기존 용매 추출기인 믹서 세틀러에 비해 매우 콤팩트하고 효율적인 용매 추출 공정을 개발했다. 또한, PAMCO는 개발된 공정이 LIB 양극재의 원료에 요구되는 높은 품질을 달성할 수 있다는 것도 확인했다. 그뿐만 아니라, 에멀션 플로우 장비의 규모 확장 실험을 통해, PAMCO는 개발된 용매 추출 공정이 상업적 생산에 적용하기에 적합할 정도로 충분히 실용적이고 비용 효율적이라는 것도 확인했다.

PAMCO는 LIB 원료 제조 공정뿐만 아니라, 기타 주요 금속에 대한 저비용, 고효율, 고순도 정제 공정을 개발 및 상용화함으로써 '지속가능한 순환형 사회를 함께 만들어가는 종합 소재 기업'이라는 장기 비전을 달성하는 것을 목표로 하고 있다.

에멀션 플로우 기술에 대한 설명

물질을 분리 및 정제하는 방법 중 하나인 용매 추출법은 서로 섞이지 않는 두 가지 액체에 있는 물질의 분포를 이용해 대상 성분만을 선택적으로 추출하는 기술이다. 기존의 용매 추출 기술에서는 액체를 '혼합, 방치 후 분리'라는 3가지 단계가 필요한 반면, 에멀션 플로우 기술은 단순히 용액을 용매에 공급함으로써 이들 단계를 동시에 이행한다. 에멀션 플로우 기술은 기존 기술 대비 10배 이상의 생산력을 달성할 수 있는 혁신적인 기술이다. 따라서 에멀션 플로우 기술을 기반으로 하는 장비는 기존 기술 기반 장비보다 10분의 1 이하의 크기로 축소할 수 있을 뿐만 아니라, 운영 비용도 더 저렴하다. 또한, 연속 공정이 가능한 다단계 에멀션 플로우 추출기를 사용하면 99.99% 이상의 순도를 달성할 수 있어, 기존의 믹서-세틀러보다 더 낮은 비용과 더 높은 효율로 중요 금속의 고순도 정제를 실현할 수 있다.

PAMCO 소개

상호: 태평양금속주식회사(PACIFIC METALS CO., LTD.)

본사: 1-6-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo

대표: 아오야마 마사유키(사장 겸 대표이사)

자본금: 139억2천200만 엔

설립일: 1949년 12월 1일

회사 웹사이트: https://www.pacific-metals.co.jp/en/

EFT 소개

상호: Emulsion Flow Technologies Ltd.

본사: 2-5, Oaza Shirakata, Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki Pref.

대표자: 스즈키 히로시(사장 겸 CEO)

자본금: 5억3천500만 엔(법정준비금 포함)

설립일: 2021년 4월 5일

회사 웹사이트: https://emulsion-flow.tech

https://emulsion-flow.tech/2022/03/01/en/에서 PDF 문서를 다운로드하면, EFT에 대한 더 자세한 내용을 확인할 수 있다.

자료 제공: PACIFIC METALS CO., LTD.

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출처 : 아시아넷 보도자료