[충청뉴스 이성현 기자] 한국화학연구원이 전기차의 주행거리 향상을 목표로 고용량 음극재 생산을 추진한다.
화학연에 따르면 연구원에서 관련 기술을 이전받은 (주)에스제이신소재, 서해그린화학(주), (주)스마트코리아 등 3개 기업이 고용량 이차전지 조기 상용화를 목표로 기존 대비 효율이 극대화된 음극재 생산을 앞두고 있다고 밝혔다.
앞서 화학연 임지선 박사 연구팀은 2018년 서해그린화학(주)에 석유계 잔사유 기반 피치, 2020년 (주)스마트코리아에 피치계 전도성·다공성 탄소소재 및 2022년 (주)에스제이신소재에 실리콘계 음극재용 탄소소재 제조 기술을 이전한 바 있다.
이들 기업은 화학연에서 이전 받은 기술로 각각 개발·생산하던 소재를 활용해 하나의 상용품을 개발하기로 했으며 이를 위해 18일 업무협약을 체결했다.
해당 소재의 개발로 최근 전기자동차의 해결과제인 ▲장거리 주행을 위한 고용량 배터리 및 ▲고용량에 따른 안전성 해결에 핵심 소재를 제공하여, 국내 전기자동차 배터리 경쟁력 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
이번에 생산 예정인 고용량 음극재 생산 기술은 상충 관계에 있는 ▲주행거리 관련 ‘배터리 고용량’ 문제 ▲고용량에 따른 ‘안전성’ 문제 등을 한꺼번에 해결할 수 있는 기술이다. 화학연에서 최초로 상용화를 달성했다.
연구팀은 다공성 탄소소재 각각의 기공에 기존 흑연 음극재(평균 370 mAh/g) 대비 약 5배 이상 용량에 해당하는 실리콘을 성장시켰다. 이를 통해 고용량화 달성과 동시에, 배터리 폭발사고 등의 안전성 문제를 해결할 수 있다.
효율적인 상용화를 위해 화학연으로부터 기술을 이전 받은 3개 기업이 역할을 분담한다. 서해그린화학(주)과 (주)스마트코리아가 코팅용 피치와 피치계 다공성 탄소소재를 각각 생산하여 공급하고 (주)에스제이신소재에서는 이를 공급받아 고용량 음극재를 최종 생산한다.
화학연은 3개 기업에 이전된 기술을 활용해 생산된 각각의 소재가 하나의 음극재로 구성될 수 있도록 원내 프로그램을 통한 기술지원, 성능 및 수율 향상에 대한 현장자문을 수행한다.
이번 음극재 소재 개발 추진으로 기존 흑연 음극재 대비 약 5배 이상의 용량 구현이 가능하고 실리콘 부피 팽창에 대한 안정성이 30% 이상 우수하여 전기차용 배터리 분야의 시장을 선도할 수 있을 것으로 예상된다는 것이 연구원 설명이다.
이미혜 원장은 “이번 MOU를 통해 본원에서 기술이전을 받은 기업 간의 공급-수요망 확보 및 시장 경쟁력 강화의 우수 사례로써 이번 성과가 전기차용 이차전지 사업에 시장선도형 소재가 될 수 있는 초격차 기술로 자리매김하길 기대한다”고 밝혔다.
