솔루스첨단소재, ‘부식·원가’ 난제 푼 전고체 배터리 집전체 개발

솔루스첨단소재가 차세대 배터리 시장의 ‘게임 체인저’로 꼽히는 전고체 배터리용 집전체 개발을 마치고 본격적인 양산 준비에 들어갔다고 24일 밝혔다.

솔루스첨단소재는 기존 전고체 배터리의 고질적인 한계를 극복할 ‘니켈 도금 동박(Ni deposited copper foil)’을 개발해 현재 양산 적용을 위한 스케일 업(Scale up)을 진행하며 미래 시장 선점에 나섰다.

전고체 배터리 중 상용화 가능성이 가장 높은 황화물계는 높은 이온전도도가 장점이지만 내부의 황(S) 성분이 기존 구리 동박과 반응해 부식을 일으키는 점이 최대 난제로 꼽혔다. 반면 순수 니켈박은 내식성은 뛰어나나 원가 부담이 크고 공정 효율이 떨어진다는 치명적인 약점이 있었다.

솔루스첨단소재는 구리 위에 니켈을 초정밀 도금하는 방식으로 이 문제를 해결했다. 구리의 우수한 전기전도도는 살리면서 니켈 코팅으로 부식 저항성을 극대화한 것이다. 특히 독자적인 도금 기술을 활용해 500나노미터(㎚) 이하 극박에서도 표면 결함(Pit)이 없는 ‘무결점(Zero-Pit)’ 상태를 구현했다. 도금층이 얇아질 때 생기는 국부적 결함을 완벽히 제어해 부식의 시작점을 차단한 셈이다. 리튬황 전고체 등 차세대 배터리에서 안정적인 성능을 유지하는 데다, 니켈 사용량도 최소화할 수 있어 원가 경쟁력도 높다.
R&D 전략도 멀티 트랙으로 확장 중이다. 황화물계 전고체 배터리의 부식 방지 기술뿐 아니라, ‘무음극(Anode-less) 배터리’ 구조를 겨냥한 니켈 코팅 기술도 병행 개발하고 있다. 표면 처리를 기반으로 덴드라이트(Dendrite) 성장을 억제해 배터리 안전성과 수명을 획기적으로 개선하겠다는 구상이다.

솔루스첨단소재 관계자는 “당사 극박 니켈 도금 기술은 화학적 안정성과 경제성을 동시에 충족하는 고난도 기술의 결정체”라며 “차세대 배터리 대응 프로젝트를 기반으로 고객사가 요구하는 물성을 정밀하게 구현하며 R&D 역량을 강화하고 있다”고 밝혔다.

한편 솔루스첨단소재는 강도·연신율·표면 조도 등 전해 동박의 모든 물성을 자유자재로 구현하는 독보적인 제조력을 보유하고 있다. 이를 무기 삼아 차세대 배터리용 집전체 연구를 주도하며 글로벌 시장에서의 기술 격차를 더욱 벌려 나갈 방침이다.


이지현 글로벌이코노믹 기자 hyunda92@g-enews.com