포스코퓨처엠 "2028년 실리콘 음극재 양산"

프리미엄 전기차 시장 공략

포스코퓨처엠이 실리콘 음극재 양산 기술을 확보하고 오는 2028년 상업 공급을 추진한다고 20일 밝혔다.

실리콘 음극재는 현재 배터리 시장의 주류인 흑연계 음극재보다 에너지 저장 용량이 4배 이상 높고 충전 속도도 빠르다. 전기차 성능의 두 핵심 지표인 주행거리와 충전 시간을 동시에 개선할 수 있어 차세대 배터리 소재로 주목받아 왔다.

실제 배터리에 사용할 때는 흑연계 음극재와 혼합하는 방식이 일반적이다.

다만 실리콘 음극재는 오랫동안 상용화의 문턱을 넘지 못했다. 충·방전 과정에서 소재가 팽창과 수축을 반복하면서 배터리 수명을 단축시키는 문제가 발목을 잡았다.

포스코퓨처엠 기술연구소는 자체 개발한 실리콘 나노화 기술과 탄소 복합화 기술을 결합해 이 팽창 문제를 대폭 완화하는 데 성공했다. 실리콘 입자를 나노 수준으로 미세화하고 탄소 소재로 감싸 구조적 안정성을 확보한 방식이다.

포스코퓨처엠에 따르면 실리콘 음극재 혼합 비중을 20% 이상으로 높인 조건에서 충·방전 1000회를 반복한 결과, 초기 용량의 80% 이상이 유지되는 것으로 나타났다.

기존 배터리 제품에서 실리콘 혼합 비중이 대부분 한 자릿수에 머물렀던 점을 고려하면 고용량과 장기 내구성을 동시에 잡은 결과다.

포스코퓨처엠은 프리미엄 전기차를 첫 번째 공략 시장으로 설정했다. 이후 고출력·고용량 배터리 수요가 집중되는 휴머노이드 로봇과 도심항공교통(UAM) 분야로 공급처를 확대한다는 방침이다.

[e-mail] 김동찬 기자