아이엘, 전고체 배터리 핵심 소재 기술 확보

음극·양극 동시 개발, 상용화 경쟁 본격화

PVA 용액법 기반 NCM 양극재 합성 공정도. 아이엘 제공

[파이낸셜뉴스] 첨단소재 전문기업 아이엘이 리튬 금속 기반 음극 시트와 함께 니켈·코발트·망간(NCM) 양극재 기술을 동시에 확보했다. 이를 통해 전고체 배터리 상용화 경쟁에서 유리한 고지에 올라섰다.

아이엘은 리튬 금속 음극 시트 제조 기술을 국제특허(PCT)로 출원, 고안정성·고수명 배터리 구현을 위한 기반을 마련했다고 12일 밝혔다.

이번 기술은 3D 집전체에 리튬 친화성 물질과 이온전도체를 선택적으로 코팅해 덴드라이트 성장을 억제하고, 리튬의 안정적인 석출·용해를 유도하는 방식이다. 전고체 배터리 안전성과 수명을 획기적으로 개선할 수 있는 핵심 기술로 평가 받고 있다.

아울러 에너지융합공학과 배터리전공 박사과정을 밟고 있는 송성근 대표가 아이엘·가천대·목포대 공동연구에 직접 참여해 확보한 NCM622 양극재 합성 최적화 기술 논문이 국제학술지 나노머티리얼즈에 등재되기도 했다.

해당 연구에서는 폴리비닐 알코올(PVA) 용액법을 활용해 양극재 입자 크기, 결정 구조, 리튬 확산성 등을 조절, 최고 방전 용량 170.34 mAh/g 리튬 확산 계수 1.19×10 cm²/s, 100회 충방전 후 84.24% 용량 유지라는 우수한 성능을 달성했다.

이러한 기술 확보는 최근 전고체 배터리 시장 핵심 경쟁 요소가 '고체 전해질'에서 '음극·양극 소재 조합'으로 확장되는 흐름과 맞물려 더욱 주목 받는다.

특히 황화물계 전해질이 대세로 떠오르는 가운데, 아이엘이 확보한 리튬메탈 음극과 고성능 NCM 양극은 황화물계 전해질과의 조합에서도 높은 에너지 밀도와 안정성을 구현할 수 있는 기반 기술로 평가된다.

아이엘은 현재 천안 스마트팩토리 제2공장 준공 이후 모빌리티 램프 생산 공정 통합과 함께 배터리 소재 생산라인 구축도 병행하고 있다.

아이엘 관계자는 "음극과 양극 소재 기술을 동시에 확보한 기업은 많지 않다"며 "전고체 배터리 상용화에 필요한 핵심 소재 기술을 선제적으로 확보, K배터리 글로벌 경쟁력 강화는 물론 차세대 배터리 시장 확대에도 기여할 것"이라고 말했다.

[e-mail] 강경래 기자