아데카(ADEKA)가 차세대 2차전지용 활물질 사업화에 속도를 내고 있다.
아데카가 개발한 활물질은 PAN(Polyacrylonitrile)과 황을 반응시킨 것으로, 충‧방전 사이클 장수명화, 유지보수 생략 등을 실현할 수 있으며 비중이 크기 때문에 주로 정치용 대형 축전지에 투입이 가능할 것으로 예상되고 있다.
2019년 8월 소마(Soma) 공장에 파일럿 플랜트를 완공하고 샘플 공급을 본격화하고 있다.
이밖에 도전조제 그래핀도 개발하고 있으며 2021년 이후 양산을 계획하고 있는 가운데 소마공장이 유력한 후보지로 거론되고 있다.
황은 자체적으로 전기특성이 우수하지만 충‧방전 시 생성되는 반응 중간체가 전해액에 용출되면 수명을 저하시킨다는 단점이 있다.
반면, 일본 산업기술종합연구소가 개발한 황 변성 PAN인 SPAN은 기존 양극재에 비해 약 4배 고용량이고 1000사이클 이상의 내구성 등 우수한 특성을 갖추어 배터리 특성 향상에 도움이 될 것으로 기대되고 있다.
또 양극재에 사용하고 있는 희토류를 투입할 필요가 없기 때문에 자원 절감 및 코스트 감축 효과도 있을 것으로 예상된다.
다만, 생산과정에서 황화수소가 발생하기 때문에 양산화는 어려울 것으로 지적돼왔다.
아데카는 소마공장에서 윤활유 첨가제 Sakura Lube를 생산할 때 부생가스로 방출되는 황화수소를 2단계 스크러버로 정화처리하고 있다.
해당 처리 노하우를 SPAN에도 응용해 폴리머 기술을 활용해 공업화에 성공했으며 2019년 8월부터 공장 내에 설치한 파일럿 플랜트를 통해 수킬로그램 단위로 샘플을 공급하고 있다.
활물질 샘플 공급에 맞추어 소마공장에 연구분석실도 설치했으며 3명의 연구인력을 상주시키는 체제로 확장했다.
차세대 2차전지 소재로 기대를 모으고 있는 도전조제 그래핀도 소마공장에서 취급을 시작했다.
아데카는 활물질을 정치용 중심으로 제안할 계획이다.
SPAN의 비중이 크기 때문에 전기자동차(EV)에는 적합하지 않다고 판단했기 때문이나 앞으로 니즈에 따라서 유연하게 대응할 방침이다.
생산기술을 더욱 향상시켜 2021년 이후에는 양산하는 것을 목표로 하고 있다.
소마공장은 황화수소 정화 노하우를 갖추고 있고 부지도 충분하기 때문에 양산 플랜트 후보지로 유력시되고 있다.
아데카는 장기적으로 황화수소에서 수소화소다를 회수하는 시스템을 구축하는 방안도 검토하고 있다. (K)