수산화코발트

수산화코발트(cobalt hydroxide)는 코발트의 수산화물로, 화학식 Co(OH)₂과 Co(OH)₃의 2가와 3가의 화합물이 있다.

수산화코발트(Ⅱ)

수산화제1코발트라고도 한다. 화학식 Co(OH)₂, 청색∼장미빛 분말로 비중 3.507이다. 외관색상은 입자의 크기, 흡착 이온의 유무, 온도, 알칼리도 등에 따라 달라지며, 또 결정계(結晶系)에 의해서도 차이가 난다. 물에는 거의 용해되지 않지만 산, 뜨거운 알칼리, 암모니아수 등에는 용해된다. 공기나 약한 산에 의하여 쉽게 흑갈색의 수산화코발트(III)로 변한다. 냉각한 알칼리용액에 교반하면서 질산코발트(II)용액을 첨가하면 생성되며, 코발트화합물의 제조 등에 사용된다.

수산화코발트(Ⅲ)

수산화제2코발트라고도 한다. 화학식 Co(OH)₃, 갈색 또는 흑색 분말로, 비중 4.66∼4.67이다. 건조한 것은 흡습성이 있으며 100 ℃로 가열하면 1.5분자의 물이 탈락한다. 300 ℃로 가열해도 완전히 탈수하지 않고 산소를 발생한다. 물, 질산, 황산에는 잘 용해되지 않지만 염산에는 용해된다. 수산화알칼리, 암모니아수, 에탄올 등에도 용해되지 않으며, 유기산에는 환원되어 용해된다. 2가의 수산화코발트를 산화시키거나, 또는 3가의 코발트염에 알칼리를 첨가하면 생성된다.

용도

정유 및 석유 화학 산업에 사용되는 촉매 생산에 사용되며 또한 Co(OH)₂는 코발트 염의 제조에 사용 된다. 수산화 코발트(Ⅱ)는 페인트 건조기 제조 및 배터리 전극 제조에 사용된다.

이차전지 핵심 원료

이차전지 주요 원료 의존도

한국은 세계 이차전지 시장의 40% 이상을 점유하고 있다. 그런데 이차전지에 들어가는 핵심 금속 상당수는 수입에 의존하고 있으며 대부분은 중국에서 공급하고 있다.

한국광해광업공단에 따르면 이차전지 핵심 원료인 수산화리튬의 수입 의존도는 2018년 66.9%에서 2020년 79.1%까지 올랐으며 같은 기간 수산화코발트는 52.4%에서 88.5%로, 수산화니켈은 2.5%에서 56.6%로, 황산코발트는 49.6%에서 81.5%로 상승했다.

에너지조사기관 SNE리서치에 따르면 글로벌 이차전지 시장 규모는 2020년 461억달러(약 54조4810억원)에서 2030년 3517억달러(약 415조6742억원)로 8배가량 성장할 것으로 예상된다.

안정적 수급

코발트 구리를 생산하는 아프리카 콩고의 텅케 펑구르메 광산

전기차 시대가 예상보다 빨리 다가오며 배터리 수요가 폭증하지만, 배터리에 필요한 원자재 채굴량의 부족으로 배터리 업체 간 원자재 확보 경쟁이 치열하다.

한국 배터리 업체들은 니켈과 코발트의 안정적 수급을 더 관심하고 있다. SK이노베이션은 코발트 생산 세계 1위 스위스 글렌코어와 2025년까지 코발트 3만t을 구매하는 계약을 맺었다. SK이노베이션 관계자는 “전기차 300만대분 배터리를 만들 수 있는 양”이라고 발표했다.

현대차그룹은 LG에너지솔루션과 인도네시아에 1조3000억원 규모 전기차 배터리 공장 건설을 개시 하였다. 완전가동 시 연간 10GWh의 니켈·코발트·망간·알루미늄(NCMA) 배터리를 생산할 수 있다. 인도네시아는 전 세계 니켈 매장량의 22%(약 2100만t)를 보유한 세계 니켈 1위 매장국이다.

배터리 제조사와 전기차 업체들은 폐배터리에서 원자재를 다시 추출하는 기술도 개발하고 있다.

참고자료

• 〈수산화코발트〉, 《두산백과》
• 전준범 기자, 〈요소 대란 터지니 이제야…이차전지 원료 생태계 연구 착수한 산업부〉, 《조선일보》, 2021-11-18
• 문병주 기자, 〈배터리 또다른 전쟁, 광물을 확보하라〉, 《중앙일보》, 2021-10-07

같이 보기

• 코발트
• 산화코발트
• 리튬 코발트 산화물

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