화학뉴스

일본 스타트업 3DC가 LiB(리튬이온전지)용 탄소 소재 양산을 준비하고 있다.
3DC는 도호쿠(Tohoku)대학에서 출발한 스타트업이며 2026년까지 배터리용 차세대 탄소 소재 그래핀 메소 스펀지(GMS)를 양산할 예정이다.
GMS는 3DC의 창업자이자 최고과학책임자(CSO)인 니시하라 히로토모 도호쿠대 교수가 개발한 차세대 탄소 소재로, 스펀지처럼 유연하고 열화를 일으키는 엣지가 적은 형태를 갖추었으며 분자 제어기술을 통해 대량생산해도 3차원 구조를 유지할 수 있다.
물리적‧화학적으로 높은 내구성을 갖추었기 때문에 LiB 양극재나 음극재에 사용하면 배터리 수명을 늘릴 수 있고 3차원 구조 덕분에 전기가 지나가는 도전패스를 효과적으로 형성함으로써 배터리 성능 향상까지도 가능할 것으로 기대되고 있다.
3DC 사내평가 결과 도전조제에 주로 사용되는 다층‧단층 CNT(Carbon Nano Tube)를 상회하는 전류 전달 특성을 갖춘 것으로 확인됐다.
3DC는 2026년 일본에 최초의 생산설비를 건설할 예정이다. 건설 장소나 생산능력은 공개하지 않았으나 약 10억엔 이상을 투자하는 것으로 알려졌다.
이후 수송 코스트를 감안해 배터리 생산기업 등 수요기업이 많은 북미 등 해외에 공장을 건설하고 2028년에는 전기자동차(EV) 채용실적을 확보함으로써 2030년 매출 300억엔을 올리는 것을 목표로 하고 있다.
2024년 2월 GMS 샘플 출하를 시작해 배터리 생산기업과 학술기관 평가를 진행하고 있으며 시험설비 건설을 위한 자금 모집에 성공함에 따라 조만간 주부(Chubu) 지역에서 시험생산에 나설 것으로 예상된다.
아직은 다층 CNT에 비해 코스트가 높기 때문에 코스트다운이 필요한 상황이나 머지 않아 다층 CNT 중 하이엔드 그레이드 수준의 가격대로 공급이 가능할 것으로 기대하고 있다.
중장기적으로는 LiB 뿐만 아니라 전고체전지용 도전조에와 수소연료전지, 수전해 설비용 촉매 분야에서도 수요를 확보하는 것을 목표로 하고 있어 최근 관련기업에 대한 샘플 공급 및 공동 연구를 진행하고 있다.
LiB는 전기자동차 보급이 본격화되면서 작고 가벼워지고 있으며 고용량‧장수명이 요구되고 있다.
3DC는 LiB 제조공정에서 배출되는 이산화탄소(CO2)와 LiB 소재로 사용되는 희토류 등 서플라이체인의 지속가능성을 높이는데에도 주력하고 있다. (강)