NRF-TCC : 한국연구재단 기술사업화센터

요약 본 발명은 레독스 흐름 탈이온화(Redox flow deionization, RFD) 시스템을 이용한 폐리튬계 전지로부터 리튬이온 회수장치 및 다중채널 막 스택형 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 RFD 시스템을 이용한 폐리튬계 전지로부터 리튬이온 회수장치는 폐리튬계 폐액이 유입되는 피드채널, 회수농축채널, 레독스반응의 사이드채널의 다중채널로 이루어진 RFD 시스템을 이용하되, 상기 피드채널의 일측에 배치된 1가 양이온 교환막을 설치하여 폐수내 리튬이온을 선택적으로 회수하고, 저농도의 리튬을 회수하기 위해 운전 시간을 늘리게 되면, 피드채널의 이온의 농도가 감소하여 이온의 이동이 지속적으로 일어나기 어려워지는데, 이를 전극과 가장 가까운 곳에 위치한 사이드채널에 산화-환원 쌍을 순환시켜 전극에 지속적인 전하 이동 반응을 통해 연속적인 탈이온화함으로써 공정 운전의 안정성 확보와 동시에 리튬이온의 제거 및 회수 용량을 향상시킬 수 있다.

대표 청구항 폐리튬계 전지로부터 유래된 폐액이 유입되는 피드채널(Feed Channel, FC), 상기 피드채널의 일측에 배치된 1가 양이온 교환막(monovalent selective Cation Exchange Membrane), 상기 피드채널의 타측에 배치된 제1음이온 교환막(Anion Exchange Membrane), 상기 1가 양이온 교환막 일측에 배치된 회수농축채널(Concentrated Channel, CC), 상기 회수농축채널 일측에 배치된 제2음이온 교환막(Anion Exchange Membrane) 및 상기 제2음이온 교환막 일측에 배치된 제1전극을 포함하는 제1유로 및 상기 제1음이온 교환막 일측에 배치된 제2전극을 포함하는 제2유로를 포함하는 레독스반응채널(Redox Channel, RC)로 이루어지되, 상기 제1유로 및 상기 제2유로가 연결되어 유동하며, 반응채널 내 산화환원반응 물질을 포함하는 전해액이 포함된, 레독스 흐름 탈이온화 시스템을 이용한 폐리튬계 전지로부터 리튬이온 회수장치.