국내 연구진이 휴대용 전자기기 및 전기차 등의 리튬 이차전지 에너지 밀도를 높이고 고전압 구동 때도 안정성을 높여줄 용매를 개발했다. 한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 최남순 교수팀이 울산과학기술원(UNIST) 화학과 홍성유·서울대 화학생물공학부 이규태·고려대 화공생명공학과 곽상규·경상국립대 나노·신소재공학부 이태경 교수 연구팀과 함께 4.4V의 높은 충전 전압에서 리튬 금속 전지의 효율과 에너지를 유지하는 세계 최고 수준의 전해액 조성 기술을 개발했다고 19일 밝혔다. 연구팀은 구동할 수 있는 상한 전압 한계가 있는 용매들과 달리 높은 충전 전압에서 안정적으로 사용할 수 있는 새로운 용매를 합성하는 데 성공, 이를 첨가제 기술과 접목해 현저하게 향상된 가역 효율(상온 200회 99.9%)을 달성했다. 가역 효율은 사이클마다 전지의 방전용량을 충전용량으로 나눠 백분율로 나타낸 값으로, 가역 효율이 높을수록 사이클마다 배터리 용량 손실이 적은 것을 의미한다. 또 이 기술은 리튬 대비 4.4V 높은 충전 전압 조건에서 다른 전해액보다 약 5% 정도 높은 75.0%의 높은 방전용량 유지율을 보였다. 연구팀이 이번에 세계 최초로 합성 및 보고한 환형 설폰아
전체 음극재 시장서 비중 10%로 커질 듯 리튬 이차전지에서 흑연을 대체할 차세대 음극재로 주목받는 실리콘 음극재 시장이 2035년 9조원대 가까운 규모로 성장할 것이라는 전망이 나왔다. 에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치는 23일 발표한 보고서에서 리튬배터리 음극재 시장에서 실리콘 음극재 비중이 2030년 7%에 이어 2035년에는 10% 수준까지 커질 것이라고 예측했다. 금액 기준으로는 2023년 6억달러(약 9천억원)에서 2025년 19억달러(약 2조5천억원), 2030년 43억달러(약 5조7천억원), 2035년에는 66억달러(약 8조8천억원)까지 증가할 것으로 예상됐다. 실리콘 음극재 사용량은 2030년 17만5천t, 2035년 28만5천t까지 늘어날 것으로 전망된다. 지난해 기준 실리콘 음극재 시장은 1만여t 수준으로 전체 음극재 시장(103만4천t)의 1% 정도다. 전기차·에너지저장장치(ESS)에서 가격경쟁이 치열해지면서 음극소재도 저가인 흑연이 강세를 보였다. 다만 전기차 주행거리를 늘리고 급속 충전 성능을 향상시키려는 완성차업계와 배터리업계의 이해관계가 맞물리면서 실리콘 음극재 시장 경쟁도 올해부터 본격화하겠다고 SNE리서치는 진단했다. 실리
“원천기술 확보해 사업화 위한 연구개발 가속화 계획” 이차전지 기술 업체 나인테크와 나트륨 이차전지 업체 에너지11이 나트륨 이차전지 사업화 및 이차전지 장비·소개 개발을 위해 협력한다. 나트륨 이차전지는 리튬 이차전지 대비 경제성 및 폭발 위험성 저하를 확보한 배터리 기술로 알려졌다. 전기차 및 에너지저장장치(ESS) 시장 규모가 증가함에 따라, 리튬 이차전지를 대체할 차세대 배터리 기술로 주목받고 있다. 나인테크 관계자는 “에너지11이 보유한 나트륨 이차전지 기술을 기반으로 상용화 연구를 공동 추진하게 됐다”며 “양사의 협력을 통해 이차전지 장비·소재 관련 원천기술을 확보한 후 사업화를 위한 연구개발을 가속할 계획”이라고 밝혔다. 한편, 에너지11은 지난 2016년부터 나트륨 이차전지 개발 사업을 추진했다. 청주대학교 산학협력단으로부터 복합 고체 전해질 및 이차전지 특허를 양수해, 나트륨 이차전지 상용화에 성공한 바 있다. 헬로티 최재규 기자 |
헬로티 김진희 기자 | 포스코케미칼은 연구역량을 강화하고 경쟁력 있는 우수 인재 영입을 위해 ‘석좌교수제’를 도입했다. 포스코케미칼의 석좌교수는 탁월한 연구업적을 이룬 석학을 대상으로 기술개발 및 자문역할을 담당할 예정이다. 이번에 위촉된 제1호 석좌교수는 국내 리튬 이차전지 음극재 분야의 최고 권위자인 강원대 재료공학부 이성만 교수이다. 이성만 교수는 리튬 이차전지용 음극 소재 관련하여 다양한 연구를 수행하고 있으며,관련 특허 출원 및 기술이전을 통해 관련 산업 발전에 기여해왔다. 포스코케미칼은 이번 ‘석좌교수제’를 통해 이차전지소재 연구를 본격화 해 기술 리더십을 확보하고, 사업 경쟁력을 더욱 강화해 나갈 계획이다.
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