화학뉴스

포스코퓨처엠(대표 엄기천)이 프리미엄 전기자동차(EV)용 양극재를 개발했다.
포스코퓨처엠은 전기자동차용 울트라 하이니켈 양극재와 고전압 미드니켈 양극재의 파일럿 개발에 성공한 것으로 알려졌다.
하이니켈 양극재는 니켈 함량을 95% 이상으로 늘려 에너지밀도를 높인 프리미엄 양극재로 주행거리를 극대화에 기여한다.
포스코퓨처엠은 현재 니켈 함량이 80% 이상인 N8x를 중심으로 양극재를 생산하고 있으며 울트라 하이니켈 양극재 개발을 계기로 미국, 유럽 등 선진시장의 프리미엄 전기자동차와 도심항공교통(UAM) 시장 진출을 확대할 계획이다.
울트라 하이니켈 양극재는 니켈 함량이 높아 상대적으로 열 안정성이 낮고 배터리 수명이 짧은 편이지만 포스코퓨처엠은 주요 원료를 단결정 소재와 기존 다결정 소재를 복합 사용해 요구 성능을 확보했다.
단결정 소재는 단단한 입자 구조 덕분에 충·방전 과정에서 균열이 적다. 뿐만 아니라 부원료를 투입하고 소재 표면 코팅을 통해 구조 안정성을 더욱 개선하고 소성 공정 생산성을 향상시켜 원가 경쟁력도 확보했다.
고전압 미드니켈 양극재는 비싼 니켈 함량 비율을 60% 내외로 낮추었으며 고전압을 통해 에너지밀도 저하 문제도 해결했다. 또 망간 비율을 높이고 단결정화함으로써 충·방전 시 수축·팽창을 최소화해 안전성을 높였다.
제조 공정에서 무공침 전구체를 활용하고 니켈, 코발트 비율을 줄였으며 수산화리튬 대신 저렴한 탄산리튬을 사용하는 등 가격 경쟁력도 확보했다.
포스코퓨처엠 관계자는 “개발제품에 대한 자동차·배터리 영역의 요청에 대응해 적기 생산·공급할 수 있도록 양산 기술을 확보할 계획”이라며 “미래기술연구원을 통해 황화리튬, 고체 전해질, 리튬메탈 음극재 등 차세대 소재 연구개발을 진행하겠다”고 강조했다. (윤)