흑연보다 4배 저장…포스코퓨처엠, 실리콘 음극재로 차세대 배터리 공략

포스코퓨처엠이 차세대 배터리 소재로 꼽히는 실리콘 음극재 양산 기술을 확보했다. 회사는 시장 수요와 환경 변화를 고려해 오는 2028년 양산·공급을 추진한다는 계획이다.

포스코퓨처엠은 기존 흑연계 음극재보다 에너지 저장 용량이 큰 실리콘 음극재 양산 기술을 확보하고 차세대 배터리 시장 공략에 나선다고 20일 밝혔다.

실리콘 음극재는 흑연계 음극재보다 에너지밀도가 높고 충전 속도가 빠른 것이 특징이다. 전기차 주행거리 확대와 충전 시간 단축에 대한 요구가 커지면서 프리미엄 전기차(EV), 로보틱스, 도심항공교통(UAM) 등 고성능·고출력 배터리 시장에서 수요 확대가 예상된다.

포스코퓨처엠이 개발한 실리콘 음극재는 흑연계 음극재 대비 4배 이상 에너지를 저장할 수 있다. 회사는 실리콘 음극재 혼합 비중을 20% 이상으로 높인 테스트에서도 충·방전 1000회 이후 초기 용량의 80% 이상을 유지하는 성능을 확인했다고 설명했다.
실리콘 음극재는 높은 에너지 저장 용량에도 충·방전 과정에서 부피가 팽창하는 문제가 상용화의 주요 걸림돌로 꼽혀왔다. 포스코퓨처엠 기술연구소는 실리콘 나노화 기술과 탄소 복합화 기술을 적용해 이 같은 팽창 문제를 완화하는 상용화 기술을 확보했다.

프리미엄 전기차 시장에서 실리콘 음극재 수요가 본격화될 것으로 회사는 보고 있다. 주행거리 확대와 충전 시간 단축을 동시에 요구하는 고부가가치 배터리 시장이 커지고 있기 때문이다. 휴머노이드 로봇과 UAM 등 차세대 산업으로 적용처가 확대될 가능성도 있다.

포스코퓨처엠은 미국 전고체 배터리 전문 기업 팩토리얼과 양극재 및 실리콘 음극재 분야에서 협력하며 관련 기술 완성도를 높이고 있다. 향후 공정 기술 고도화와 생산성 향상을 통해 실리콘 음극재 공급 체계 구축에 나설 방침이다.

홍영준 포스코퓨처엠 기술연구소장은 “실리콘 음극재는 배터리 성능을 좌우할 차세대 핵심 소재”라며 “축적된 소재 기술과 양산 경험을 바탕으로 고객사에게 최고의 솔루션을 제공하고 글로벌 시장 경쟁력을 확대해 나가겠다”고 말했다.


이다현 글로벌이코노믹 기자 koo9koo@g-enews.com