순수 국내 기술로 개발된 고체전해질을 양산할 대규모 생산공장이 연내 완공을 목표로 착공됨에 따라 이차전지 판도를 뒤바꿔놓을 ‘꿈의 전고체전지’ 상용화가 초읽기에 들어갔다. 솔리비스는 24일 강원도 횡성군 우천일반산업단지에서 정부 및 업계관계자 100여명이 참석한 가운데, 전고체배터리 핵심소재 대량생산을 위한 ‘솔리비스 고체전해질 횡성 제1공장’ 착공식을 개최했다고 27일 밝혔다. 이날 착공식에는 신동욱 솔리비스 대표와 김명기 횡성군수, 김영숙 횡성군의회의장, 남진우 강원특별자치도 산업국장, 임광식 횡성군 투자유치과장, 임유미 횡성군 경제정책과장, 정문식 우천일반산단 운영협의회장, 정현철 한양대학교 부총장, 이우일 유니드 사장, 이상태 네패스이앤씨 대표 등 내빈 100여명이 참석했다. 솔리비스는 공장 설립 1단계로 총 152억 원을 투입해 올해안에 공장동, 창고동, 사무동 등 공장건물 3개동 건설에 나선다. 준공되면 연간 40톤 규모의 생산능력을 갖추게 된다. 이날 착공한 ‘양산 1공장’은 2251평(7,444㎡) 크기의 고체전해질 제조공장으로, 솔리비스가 20여억 원의 연구개발비를 투입해 개발한 최첨단 고체전해질 생산공정 ‘3세대 습식합성 양산플랫폼’이 적용
솔리비스가 연내에 전고체전지용 고체전해질 생산공장을 설립한다. 솔리비스는 올해 상반기 중 강원도 횡성군 우천산업단지에 2251평(7444㎡) 크기의 대규모 양산공장을 설립, 연내에 월 3톤 규모의 고체전해질 생산시설을 가동할 계획이라고 27일 발표했다. 솔리비스는 2년간 10억원의 연구개발비를 투입해 최첨단 고체전해질 생산공정 '3세대 습식합성 양산플랫폼'을 개발하는데 성공, 1단계로 총 152억 원을 투입해 공장동, 유틸리티동, 창고동, 사무동 등 공장건물 4개동을 건설하고 올해 안에 월간 생산능력(CAPA) 3톤을 달성할 방침이다. 솔리비스는 이차전지 제조사와 자동차 OEM이 요청해 온 샘플물량을 생산하기 위해 2023년 경기도 하남미사지구 소재 중앙연구소 내에 월생산량 100kg 규모의 파일럿 생산라인을 구축했다. 지난 2월 200kg 규모, 4월 500kg 규모로 빠르게 월간 생산능력을 확대해 왔지만 국내외 고체전해질 수요를 감당하기엔 턱없이 부족한 상태다. 고체전해질은 '꿈의 전지'라 불리는 전고체 배터리의 핵심 소재로, 화재와 폭발로부터 자유로워 궁극적인 안전성을 확보할 뿐만 아니라 훨씬 많은 양의 전기에너지를 저장할 수 있음에도 불구하고, 현재
솔리비스는 기술보증기금, 코스피 상장기업, 벤처투자사, 증권사, 금융사 등 국내 유수의 대기업과 기관투자사 10여 곳으로부터 200억 원 규모 시리즈B 투자를 성공적으로 마무리했다고 19일 밝혔다. 솔리비스는 2020년 설립 이후 2021년 시리즈A를 유치하고 총 150억 원을 투입해 경기도 하남미사지구에 중앙연구소와 파일럿 생산시설을 구축한데 이어, 이번에 200억 원 규모의 시리즈B 투자유치를 완료함에 따라 대량생산을 위한 공장설립에 총력을 기울일 방침이다. 솔리비스는 이번 투자유치를 통해 TF팀을 가동해 양산공장 설립을 본격 추진하고, 연구소 내 파일럿 생산시설 증설도 병행할 예정이다. 또 R&D 및 전문 인력을 확충하고 이차전지 제조사와 자동차 OEM 등으로의 매출 확대도 박차를 가할 방침이다. 신동욱 솔리비스 대표는 "지난해 사상 최악의 투자환경에도 불구하고 시리즈B 투자유치에 성공한 것은 솔리비스의 '전고체전지용 고체전해질' 양산기술이 시장을 석권할 최고 혁신기술임을 자본시장에서 인정받은 쾌거"라며 "2030년 전고체전지 소재 분야에서 글로벌 1위 기업을 목표로 매진할 것"이라고 말했다. 헬로티 이창현 기자 |
강석주 연구팀, 수평원심주조 방식 도입…생산 속도도 13배↑ 배터리에 사용되는 고분자 고체전해질을 대량 생산할 수 있는 방법이 나왔다. UNIST 에너지화학공학과 강석주 교수팀은 수평원심주조 방식을 도입해 기존의 용해 주조 방식의 한계를 극복하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 이를 통해 고분자 고체전해질의 생산량을 혁신적으로 늘릴 수 있다는 설명이다. 연구팀은 기존 철 파이프를 제조하는 수평원심주조 방식을 변형시켰다. 고분자 용액을 주입한 뒤 수평 방향으로 회전시켜 균일한 고분자 고체전해질을 만들었다. 기존 용해 주조 방식으로 균일한 모양의 고분자 고체전해질을 만들 수 없었던 것과는 상반된다. 수평원심주조 방식으로 제조한 고분자 고체전해질은 기존 방식으로 제작한 것에 비해 원재료 손실률이 거의 없다. 균일하게 제작 가능해 경제성과 효용성이 높을 뿐만 아니라 우수한 전기화학적 성능까지 보여줬다. 강석주 교수는 “기존 철 파이프를 제조할 때 사용하는 방식을 응용했다”며 “균일한 고성능 고체전해질을 대량생산까지 할 수 있는 방식”이라고 설명했다. 개발된 기술은 13배 빠른 속도로 고분자 고체전해질을 생산할 수 있다. 고분자 용액을 건조하고 진공열처리까지 하던 기존 방
유니드가 전고체전지용 고체전해질 전문기업 '솔리비스'에 90억 원 규모의 지분투자를 단행했다고 25일 밝혔다. 유니드는 2021년 선행투자에 이어 이번 지분투자를 통해 2대 주주 지위를 확보하게 됐다. 유니드는 이번 투자를 계기로 차세대 먹거리 사업으로 주목받고 있는 이차전지 산업에 대한 경쟁력을 강화하고 신성장동력을 확보해갈 계획이다. 솔리비스는 전고체전지의 핵심소재인 고체전해질 분야 기업이다. 전고체전지는 가연성 액체전해질을 고체전해질로 대체한 것으로 화재안전성과 에너지밀도를 획기적으로 높일 수 있는 차세대 전지이며 전기차(EV), 무인항공기(UAV) 등 차세대 이동수단뿐만 아니라 각종 군용 장비 및 장치, 항공기와 선박용 에너지 저장 장치로서 주목받고 있다. 솔리비스는 균질하고 높은 이온전도도의 황화물계 고체전해질을 대량생산할 수 있는 '습식합성법'과, 공정비용 절감 및 기존공정 대비 합성시간을 단축해 생산성을 대폭 향상시킨 '공정변수조절 메커니즘'을 적용한 세계 최고 수준의 고체전해질 생산기술을 비롯해 국내외 75개 관련 특허 기술력을 갖추고 있다. 유니드 관계자는 "탄소중립 실현을 위한 핵심 산업으로 꼽히며, 성장 잠재력이 큰 이차전지 산업에 전략적
SNE리서치, 리튬이온배터리와 전고체 배터리의 전기차용 배터리 시장 점유율 전망 차세대 배터리인 전고체 배터리에 대한 시장의 기대가 높은 가운데, 2030년에 이르러도 여전히 리튬이온배터리가 대부분의 점유율을 차지할 것이란 전망이 나왔다. 전문가들은 전고체 배터리가 양산화에 성공하더라도 당분간 장 침투율은 매우 낮을 것으로 전망했다. SNE리서치가 발행한 리포트에 따르면 리튬이온배터리 공급량은 2023년 687GWh에서 2030년 2943GWh로 4.3배 증가해 배터리 시장의 95% 이상을 차지할 것으로 전망된다. 리튬이온배터리의 수요는 곧 분리막 수요와 직결되기 때문에 향후 배터리 시장에서 분리막의 입지 역시 굳건할 것으로 보인다. 전고체 배터리의 침투율은 약 4%로 전망된다. 전고체 배터리는 폭발/발화 특성이 현저히 낮아 안전성이 우수하고 높은 에너지 밀도 구현이 가능한 전지다. 배터리 기업들은 전고체 배터리에 대한 연구를 계속하고 있으며, 정부도 전고체 배터리 개발을 위한 연구개발(R&D), 세제 지원, 금융 지원 등 대규모 지원을 계획하고 있다. 그러나 전고체 배터리는 실제로 2030년이 되어서야 전기차 실증이 이뤄질 예정이다. 정부 계획대로
LG에너지솔루션은 17일 대전 기술연구원에서 서울대, KAIST 등 산학과제를 진행중인 국내 17개 주요 대학 교수진, 석·박사 및 학부생 220여 명이 참석한 가운데 '제1회 LG에너지솔루션 산학협력 컨퍼런스'를 개최했다고 밝혔다. 국내 배터리 업계에서 이 같은 대규모 산학협력 컨퍼런스를 개최한 것은 LG에너지솔루션이 처음이다. 이번 산학협력 컨퍼런스는 학계와 산업계가 우수 성과를 공유함으로써 차세대 배터리 시장을 선도할 수 있는 연구개발(R&D) 생태계를 구축하고, 중장기적으로는 우수 인재를 육성할 수 있는 '협력의 장'을 만들기 위해 기획됐다. LG에너지솔루션에서는 CPO(최고생산·구매책임자) 김명환 사장, CTO(최고기술책임자) 신영준 부사장, CDO(최고디지털책임자) 변경석 전무를 비롯해 소형전지개발센터장 노세원 전무, 자동차개발센터장 최승돈 전무, 제조혁신센터장 정재한 전무 등 주요 경영진 및 각 분야 최고 전문가들이 총출동했다. 이날 행사는 대학 교수진들의 차세대 배터리 등 산학협력 연구성과 발표, 대학원생 연구성과 포스터 발표, 채용 설명회 등으로 구성됐다. 먼저 차세대 배터리와 최신 2차전지를 주제로 주요 대학 교수진들의 산학협력 과제
2030년 성장 목표 상향…”리튬 42만t 니켈 24만t 양극재 100만t 음극재 37만t으로 매출 62조 원” 포스코홀딩스가 11일 포스코센터에서 개최된 ‘제2회 포스코그룹 이차전지소재사업 밸류데이’에서 2030년까지 총 매출액 62조 원을 달성하겠다고 밝혔다. 지난해 발표한 목표 매출에서 51% 상향됐다. 행사에는 포스코홀딩스 정기섭 전략기획총괄, 유병옥 친환경미래소재총괄, 홍영준 미래기술연구원 이차전지소재연구소장 및 국내외 기관투자가, 증권사 애널리스트 등 200여 명이 참석했다. 포스코홀딩스 정기섭 전략기획총괄은 “이차전지 산업 초기에 소재 사업 집중 투자로 글로벌 시장을 선점할 것이며, 특히 향후 3년간 그룹 전체 투자비의 46%를 이차전지 소재 사업에 집중 투자해 2026년 이후에는 본격적인 이익을 창출할 것”이라고 밝혔다. 포스코홀딩스 유병옥 친환경미래소재총괄은 “핵심원료부터 소재까지 ‘Full Value Chain 구축’, 생산능력증대와 고수익을 동시에 확보하는 ‘양적성장’, 제품 포트폴리오 확대와 기술개발의 ‘질적성장’을 통해 ‘2030 이차전지소재 글로벌 대표기업 도약’ 이라는 사업 비전을 실현하겠다”고 밝혔다. 이날 포스코홀딩스는 이차전지
팩토리얼과 전고체 배터리용 핵심소재 광물 회수사업 공동 추진...“미국 시장 진출 교두보 마련” 영풍이 미국 배터리 제조사 팩토리얼(Factorial, Inc.)과 이차전지 핵심소재 자원순환 분야 협력에 나선다. 영풍은 지난 26일 서울 강남구 영풍 사옥에서 팩토리얼과 이차전지 자원순환사업 협력을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다고 27일 밝혔다. 팩토리얼은 전고체 배터리(Solid State Battery) 전문 기업이다. 미국에 본사를 둔 팩토리얼은 현재 충남 천안에 전고체 배터리 파일럿 공정을 가동 중에 있으며, 양사의 협약에 따라 팩토리얼은 파일럿 공정에서 발생하는 배터리 공정 스크랩을 영풍에 공급하고, 영풍은 배터리 공정 스크랩을 순환자원화 하는 공동 사업을 추진한다. 향후 팩토리얼이 운영할 미국 메사추세츠 워번의 배터리 공장에서도 영풍과 이차전지 핵심소재 자원순환 분야에서 협력할 예정이다. 영풍은 1970년부터 적극적인 기술도입 및 R&D 투자를 통해 세계 최고 수준의 비철금속 정·제련 기술을 보유하고 있으며, 해당 기술을 바탕으로 이차전지 리사이클을 위한 ‘건·습식 통합 자원순환 공정’을 개발 중에 있다. 이번 협약으로 영풍은 전세계 이차
하윤철 박사 및 박철민 교수팀, 높은 반응온도에서의 황의 증기압 상승 난제 극복 한국전기연구원(KERI) 차세대전지연구센터 하윤철 박사팀과 금오공대 신소재공학부 박철민 교수팀이 전고체전지 상용화를 앞당길 수 있는 ‘고체전해질용(아지로다이트 계열) 황화실리콘(SiS2) 저가 제조기술’을 개발했다. 전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 전해질을 액체가 아닌, 화재나 폭발 위험성이 낮은 고체로 대체한 것이다. 그러나 제조공정 및 양산화의 어려움, 높은 단가 등 상용화까지 해결해야 할 많은 과제를 안고 있어 전 세계적으로 연구개발이 활발하게 진행되고 있고, KERI에서도 여러 성과를 이뤄냈다. 이번에 하윤철 박사팀이 주목한 소재는 황화실리콘이다. 전고체전지용 고체전해질에 황화실리콘(SiS2)을 첨가하면 이온 전도도 및 수분 안정성(moisture stability)을 향상시킬 수 있다는 것은 학계에서 널리 알려진 사실이다. 하지만 황과 실리콘의 합성 과정에서 높은 반응온도가 필요하고, 이에 따른 황의 증기압이 너무 커지는 문제가 발생하는 등 황화실리콘의 제조를 위한 공정 난이도가 매우 높다. 이러한 이유로 황화실리콘은 현재 가격이 20그램(g)당 약 1
전고체전지, 리튬황전지 등 연구개발 및 우수 인재 발굴 적극 협력 LG에너지솔루션과 서울대학교가 산학협력을 통해 차세대 배터리 기술 개발 및 우수 인재 육성에 적극 나선다. 이와 관련 20일 서울대에서 LG에너지솔루션 CTO 신영준 부사장, 차세대전지개발센터 손권남 센터장, 서울대학교 홍유석 공과대학장, 이종민 공과대학 교무부 학장 등이 참석한 가운데 산학협력센터 설립을 위한 업무 협약 체결식을 개최했다. 이번 업무 협약을 바탕으로 양측은 연구개발(R&D) 네트워크 구축 및 우수 인력 양성 등을 위한 산학 공동협력체계를 마련하고, 차세대 배터리 소재 및 관련 기술 개발을 위해 적극 협력하기로 했다. 또한, LG에너지솔루션의 연구개발(R&D), 특허 관련 역량과 서울대의 우수 연구 성과 및 인재 육성 경험 등이 유기적으로 결합해 다양한 시너지를 낼 수 있도록 할 방침이다. LG에너지솔루션과 서울대는 황화물계 전고체전지, 리튬황 전지용 소재 개발 등 총 9개의 산학협력과제를 발굴하였으며, 이번 협약을 통해 관련 연구에 더욱 박차를 가할 계획이다. 이밖에도 소형전지 분야에서도 추가적인 과제 발굴을 검토 중에 있어 양측의 산학협력과제는 더 늘어날 전망
하윤철 박사팀 연구결과, JCR 상위 8% 국제 학술지 표지논문 게재 한국전기연구원(KERI) 차세대전지연구센터 하윤철 박사팀이 개발한 ‘용매 치환 기반 고체전해질(황화물계) 입도 제어 기술’ 관련 연구 결과가 국제 저명 학술지에 표지논문으로 게재됐다. 전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 ‘전해질’을 액체가 아닌, 화재나 폭발 위험성이 낮은 고체로 대체한 것이다. 고체전해질이 전고체전지에 활용되려면 입자 크기가 머리카락 굵기의 100분의 1에 해당하는 1마이크로미터 수준으로 매우 작아야 한다. 현재는 소량의 고체전해질 분말과 볼(ball)을 무극성 용매와 함께 용기에 넣고, 고속으로 장시간 회전시켜 입도를 작게 만드는 ‘습식 볼 밀링(milling)’ 방식이 활용되고 있으나 이 과정에서 이온 전도도 손실이 크게 나타나는 문제가 발생한다. 공기를 기계적으로 주입하는 ‘에어젯 밀링’ 방식도 있지만 산소에 노출되면 열화가 크게 일어나는 고체전해질의 특성 때문에 질소나 아르곤의 압축/순환/회수 등 많은 어려움이 있었다. 이를 해결하기 위해 KERI는 ‘용매 치환’이라는 방식을 활용했다. 먼저, 입도 조절이 필요한 고체전해질 분말(원료)을 알코올과 같은
고체전해질/전극 제조기술 혁신, 전기차 주행거리 한계 및 화재 이슈 해결 기여 한국전기연구원(KERI) 차세대전지연구센터 소속 연구개발팀의 ‘전기차용 차세대 전고체전지(황화물계) 소재 원천기술’이 ‘2021년 출연(연) 10대 우수 연구성과’에 선정됐다. 10대 우수 연구성과는 과학기술분야 출연(연)이 2021년 수행한 주요 연구과제 중, 선정위원회의 심사기준에 따라 과학적·기술적·경제적·사회적·인프라적 큰 가치를 창출한 성과를 대상으로 주어진다. 우수성과로 선정된 단체 및 연구자에게는 과학기술정보통신부 장관상이 수여된다. 전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 ‘전해질’을 액체가 아닌, 화재나 폭발 위험성이 낮은 고체로 대체한 것이다. 높아진 안전성 덕분에 온도 변화나 외부 충격을 막기 위한 안전장치 및 분리막이 따로 필요하지 않아 전지의 고용량화/소형화/형태 다변화 등 사용 목적에 따라 다양하게 활용이 가능한 차세대 유망 기술이다. 하지만 전고체전지는 제조공정 및 양산화의 어려움, 높은 단가, 계면 불안정성 등 상용화까지 해결해야 할 많은 과제를 안고 있다. KERI의 성과는 이러한 전고체전지의 한계를 극복하고, 상용화에 기여할 수 있는 핵심
포스코그룹과 한국과학기술연구원(KIST)이 친환경 미래기술 개발을 위해 협력한다. 포스코홀딩스와 KIST가 11일 포스코센터에서 인공지능(AI), 이차전지소재, 수소·저탄소 등 미래기술 분야에서 양측이 적극 협력키로 하는 '포스코홀딩스 미래기술연구원-KIST 기술협력 MOU'를 체결했다. 이날 MOU에서 양측은 ‘인공지능 분야’에서 위험지역 원격작업 로봇 지능화 연구, 영상인식 기반 CCTV 재해예방 기술 개발, 계산과학을 통한 전고체 전지용 신물질 개발 등을 공동으로 수행하고, ’이차전지소재 분야’에서는 전고체전지 에너지밀도 개선, 나트륨 이온전지의 양극재 핵심기술 확보를 통해 차세대 이차전지소재의 경쟁력을 강화키로 협의했다. 또한 ‘수소·저탄소 분야’는 제철소 COG(Coke Oven Gas)에서 수소 분리 및 저장 기술, 암모니아 분해촉매 원천 기술, 청정수소 생산 기술 등 탄소중립 에너지 기술을 확보해 수소 사업을 선도해 나가기로 했다. 이밖에도 포스코그룹과 KIST는 지속가능한 연구협력을 위해 상호 인력 교류도 추진한다는 계획이다. 과제에 참여하는 연구인력은 양측 연구원에 겸직하면서 실질적인 연구협력을 진행하고, 포스코홀딩스는 KIST 장학생을 선발
열처리 온도 200℃ 이하로 낮춰...이온 전도도 손실 및 계면 저항 문제 등 해결 한국전기연구원(KERI) 차세대전지연구센터 하윤철 박사팀이 개발한 ‘저온 소결형 고체 전해질 분말 제조 및 시트화 기술’이 기업체에 이전됐다. 전고체 전지 상용화에 큰 기여를 할 것으로 기대된다. 전고체 전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 전해질을 액체가 아닌 고체로 대체한 차세대 배터리다. 불연성의 고체 사용으로 화재 위험이 없고, 냉각 장치 등이 따로 필요하지 않아 전지의 고용량화, 소형화, 형태 다변화 등 사용 목적에 따라 다양하게 활용이 가능하다. 전고체 전지는 고체 전해질의 효과적인 생산도 중요하지만, 무엇보다 전해질이 고체이기 때문에 전극이나 멤브레인(분리막)을 만드는 단계에서 다른 물질과의 계면 접촉이 대단히 중요하다. 소결과 같은 열처리를 통해 계면 접촉을 개선할 수 있지만, 문제는 바인더 등 전지의 일부 소재가 고온의 열에 약하다는 것이다. 특히, 높은 온도에서 잘 만들어진 고체 전해질일지라도 다른 물질(바인더, 도전재, 활물질 등)과 혼합하기 위해 아주 미세한 입자로 분쇄해야만 했고, 이는 이온 전도도 손실로 이어지곤 했다. 혼합 후에도 제한된 열처
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