엔켐, “고용량·저가격·고안전성·고성능 방향 전해질 기술 진화할 것”

화학경제연구원 주최 ‘미래형 배터리 소재 및 기술 전망 세미나’서 밝혀

엔켐 제공.

[파이낸셜뉴스] 이차전지 소재 전해액 선도기업 엔켐은 향후 ‘전해액 기술이 크게 4가지 고용량, 저가격, 고안전성, 고성능의 방향으로 기술이 진화할 것’이라고 전망했다.

7일 엔켐에 따르면 화학경제연구원(원장 박종우)이 여의도 전경련회관에서 이날 주최하는 ‘제3회 미래형 배터리 소재 및 기술 전망 세미나’에서 엔켐 기술연구소 장영철 상무는 ‘이차전지 전해질 기술 및 개발 동향’을 주제로 발표한다.

엔켐 장영철 상무는 이 발표에서 리튬이온 배터리의 개발 방향은 크게 4가지 방향(고용량, 저가격, 고안전성, 고성능)으로 전개되고, 전해액의 가장 중요한 원재료인 전해질도 배터리의 개발방향에 맞춰 연구해야 한다고 강조할 예정이다.

고용량 배터리 개발은 에너지 밀도를 향상시켜 전기차 주행거리를 증가시키는 역할을 한다. 니켈리치 고전압 양극소재(Ni-rich High volume cathode)과 고용량 실리콘 음극소재(Si-Anode) 및 금속 리튬 음극이 주 연구 대상이다.

특히 고용량 실리콘 음극소재는 흑연 대비 비용량(specific capacity)이 높고, 풍부한 자원으로 가격 측면에서 매우 유리하다.

하지만, 충방전 시 큰 부피로 팽창하고, 고온 가스가 과다 발생한다는 과제를 안고 있으며, 금속 리튬은 무게당 에너지 밀도를 대폭 증가시킬 수 있는 소재이나 리튬이온이 리튬금속으로 환원될 때 수지상 성장이 문제이다. 소재 레벨에서 이런 문제를 최소화 하는 것도 필요하고, 또한 전해액 레벨에서도 이런 문제를 해결해야 하며, 이런 문제를 해결할 수 있는 전해질 기술에 대해 설명할 예정이다.

현재 저가격 측면에서 경쟁력이 있어 널리 사용되는 리튬인산철(LFP)는 물론, 리튬망간인산철(LMFP), LMR(Li-Mn rich) 양극소재, 건식전극 공정에 대해서도 소재 레벨에서 해결해야 하는 기술과 전해액 레벨에서 해결해야 하는 기술들을 언급한다.

여기에 나트륨 배터리(SIB, Sodium Ion Battery)는 자원확보가 용이하고, 저가격으로 환경친화적이면서 비교적 안전한다는 강점으로 향후 개발 수요가 증가할 것이라고 예상했다. 이외에 전기차 구매의 장애물로 지적되는 화재 가능성과 열폭주 현상을 방지할 수 있는 고안전성 전해액 기술에 대해서도 실험결과를 발표한다.

한편, ‘제3회 미래형 배터리 소재 및 기술 전망 세미나’에서는 엔켐 이 외에도, 배터리 핵심소재인 양극재와 음극재, 항공과 방산 특화형 초고에너지밀도 리튬메탈 배터리(LMB) 개발 동향 등 발표를 진행한다.

[e-mail] 김경아 기자