화학뉴스

국내 연구진이 휴대전화, 전기자동차에 사용되는 LiB(Lithium-ion Battery)의 제조코스트를 낮추고 용량을 높이는 획기적인 기술을 개발했다.
한국에너지기술연구원(KETI) 장보윤 박사(사진) 연구진은 LiB의 음극소재인 산화규소(SiOx) 나노분말 제조기술을 개발하고 국내 중소기업에게 기술이전 계약을 체결했다고 3월7일 발표했다.
기술이전 계약 기술료는 10억400만원이다.
장보윤 박사 연구진이 개발한 기술을 이용해 만든 산화규소 나노분말에는 리튬과 반응성이 높은 실리콘이 포함돼 있어 LiB에 적용하면 기존 흑연 음극소재에 비해 에너지용량을 4배 가량 높일 수 있는 것으로 알려졌다.
규소는 산화반응을 제어하기 어렵기 때문에 진공상태에서 합성하는 것이 일반적이고 산화규소 제조코스트가 높은 단점이 있으나 연구진은 합성 반응영역을 진공상태와 흡사하게 만들고 저가 규소를 활용하며 금속 가공에 일반적으로 사용되는 유도용융장치를 이용해 제조코스트를 절감했다.
상압조건에서 합성하면 제조코스트가 kg당 2-3달러인 저가 규소를 원료로 사용하는 장점이 있다. 현재 유일하게 상용화된 일본제품에 비해 생산단가를 30-50% 절감할 수 있는 것으로 알려졌다.
또 반응할 때 사용한 가스를 순환시켜 재활용하고 일정하게 공급할 수 있도록 설계해 기존 공정 소요시간(8-10시간)보다 훨씬 긴 100시간 이상의 연속공정도 가능하다.
기술을 이전받은 테라테크노스는 생산 및 판매를 위한 연구개발을 진행하고 있으며 2019년 1월부터 양산에 들어가 시장을 공략할 계획이다.
연구를 주도한 장보윤 박사는 “고품질 산화규소 나노분말은 기존 전기자동차 배터리 가격 하락에 중요한 역할을 할 것”이라며 “한번 충전으로 500km 이상의 주행거리를 확보해 기존 내연기관 자동차를 대체할 수 있는 전기자동차를 만드는데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다”고 강조했다.