화학뉴스

에스제이신소재(대표 윤종국)가 2차전지 내구성을 개선하는 합성기술을 확보했다.
합성기술은 전기자동차(EV) 주행거리를 대폭 늘릴 수 있는 2차전지의 실리콘 계열 소재 내구성을 개선하는 기술로 알려졌다.
합성된 음극 소재는 입자 크기가 작은 실리콘을 둘러싼 실리콘카바이드(SiC)가 실리콘을 보호하는 역할을 해 내구성이 뛰어난 것으로 파악된다.
합성기술은 울산과학기술원(UNIST) 조재필 에너지화학공학과 특훈교수팀이 개발해 에스제이신소재에 이전한 것으로 실리콘 입자 크기를 1nm 이하로 줄일 수 있는 것으로 알려졌다.
개발된 음극 소재는 상용 흑연 소재보다 배터리 용량을 최대 3배 이상 확대할 수 있는 것으로 기대를 모으고 있다.
수백 차례 충·방전 이후에도 소재가 손상되지 않는 등 고용량 음극 소재 상용화의 걸림돌로 꼽히는 내구성 문제를 해결하는 성과도 주목받고 있다.
실리콘계 소재는 전지 설계 등을 고려해 흑연과 섞어 사용하며 에스제이신소재가 발표한 기술은 바로 실리콘카바이드 합성이 가능해 흑연과 섞는 별도 공정이 필요 없는 것으로 알려졌다.
합성된 음극 소재는 전기자동차 뿐만 아니라 고용량 에너지저장장치(ESS)에도 적용할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
연구 결과는 네이처 에너지(Nature Energy)에 2021년 12월13일자로 공개됐다.
에스제이신소재 관계자는 “실리콘 음극재 나노 입자 제조를 위해 사용된 습식공정이나 기계적 파쇄공정 등은 원가 상승과 성능 개선 한계 등의 문제가 있었다”면서 “개발된 합성기술은 건식공정이어서 대량생산이 쉽고 생산비용 절감 효과도 있을 것”이라고 강조했다. (홍인택 기자)