今年諾貝爾化學獎由開發手機和筆記本電腦、電動汽車誕生的一等功臣—鋰離子電池的美國得克薩斯大學教授約翰•古登諾和美國紐約州立大學教授斯坦利•惠廷漢、日本旭化成株式會社名譽研究員兼名城大學教授吉野彰獲得。自吉野彰教授1985年在世界上首次制造商用鋰離子電池以來，經過30多年的發展，迎來了電動汽車大眾化時代，他們的成果得到了認可。
據市場調查公司“Counterpoint Research”預測，全球電動汽車銷量將從2017年的120萬輛增加到今年的200萬輛，2025年將超過1000萬輛。2014年，韓國國內電動汽車銷量超過1000輛，2018年將售出約3萬輛，明年國內累計電動汽車銷量有望達到10萬輛。
據了解，電動汽車所用的大容量鋰離子電池的壽命根據制造商規格和使用條件，壽命短則5年，長則10年左右。如果鋰離子電池容量較初期下降至70%以下，則可行駛距離將縮短，電動汽車難以發揮應有的性能。使用鋰離子電池的手機如果使用2年左右，電池性能也會顯著下降。
問題在於，3、4年內電動汽車中使用的大容量廢電池將大量出現。國際學術雜誌《自然》7日通過評論論文警告稱，壽命耗盡的鋰離子電池可能會引發嚴重的環境汙染，因此重新使用(Reuse)和再生利用(Recycle)研究的必要性正在提高。2012年電動汽車企業特斯拉推出“Model S”10年後的3、4年內，就廢棄鋰離子電池的處理方案，科學家們和產業界需要進行面對面的討論。
能源經濟研究院預測，到2029年，電動汽車中產生的廢鋰離子電池僅韓國國內就將達到約8萬個。壽命耗盡，性能下降的鋰離子電池處理方法可分為重新使用和再生利用。重新(二次)使用是指，不拆卸或分解電動汽車中使用的電池，直接用於其他裝置。可以利用在與能量儲存系統(ESS)等電動汽車相比電能輸出要求相對較低的裝置上。
再生(回收)利用是指完全分解廢舊電池，提取電池中使用的高分子或塑料、金屬等昂貴的材料，再次用於鋰離子電池的制造。目前所知的方法是，通過部分手工作業直接將電池組和電池切斷，提取可回收的材料。金屬類材料利用高熱提取鑄塊(鑄錠•金屬溶解一次後凝固)。
在廢電池中可以提取出陰陽極材料和可用作集電體的昂貴的鋰、鎳和鈷。他們通過高熱處理和酸處理，可以提取出高純度的金屬。不過，在《自然》雜誌上發表評論論文的英國伯明翰大學教授加文•哈珀表示，“需要研究解決電池組分離、拆解和切割過程中的觸電和爆炸風險，以及在處理金屬時產生毒性的問題。”
蔚山科學技術院(UNIST)能源化學工學部博士後研究員金南衡(音)表示：“各種制造商生產的電池組、模塊、電池的規格化很有必要，另外應進行能夠拆卸和分離的自動化工序研究。即使是使用壽命耗盡的廢電池，通過再生利用工序也能在一定程度上回收昂貴的材料，因此可以潛在地降低電池生產價格。”
金民秀記者 reborn@donga.com
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