화학뉴스

일본 Kuraray가 에너지 분야 소재개발을 가속화하고 있다.
LiB(Lithium-ion Battery) 분야에서는 식물 베이스 하드카본 부극재의 본격 공급을 앞두고 있으며 부극재용 수계 바인더도 새롭게 개발했다. 또 전기 2중층 캐퍼시터(EDLC) 분야에서는 에너지 밀도를 향상시킬 수 있는 전극용 활성탄을 개발했다.
Kuraray는 2016년 1월 관련 프로젝트를 종합적으로 추진하기 위해 신규사업 개발본부 내에 「에너지 소재 사업 추진부」를 신설했다.
EDLC용 활성탄은 Kuraray Chemical이 공급을 맡고 있으며 장기적으로는 리튬이온캐퍼시터(LiC) 개발과 연계하는 방안에 대해서도 검토하고 있다.
Kuraray의 개발제품은 리튬이온을 함유한 탄화수소 계열 수용성 고분자로 이루어져 전극저항을 저감할 수 있는 수계바인더로 적절한 점도를 보유하고 있어 증점제가 필요하지 않고 수계이기 때문에 SBR(Styrene Butadiene Rubber)/CMC(Carboxy Methyl Cellulose) 타입에 비해 슬러리(Slurry) 공정을 간소화할 수 있다는 점이 특징이다.
폭 넓은 전압에 안정적으로 대응할 수 있으며 앞으로 SBR 타입과 경쟁할 만한 가격대를 형성하는 것을 목표로 하고 있다.
수계바인더가 본격적으로 공급되면 전지 생산기업의 공정을 단축하고 전체 코스트를 줄이는데 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
수요기업을 대상으로 샘플 제공을 시작했으며 자사의 식물 베이스 하드카본과의 조합 뿐만 아니라 부극재에서 주로 사용되는 흑연용으로도 수요를 확대할 계획이다.
Kuraray는 EDLC 전극소재용 활성탄 「Kuraray Coal」 공급도 본격화하고 있다.
Kuraray Coal은 EDLC업계 표준인 「YP-50F」를 핵심제품으로 판매하고 있으며 용량유지율이 높아 쉽게 열화되지 않는 「YP-FW」를 베이스로 한 최적설계도 추진하고 있다.
또 높은 전압 환경 아래에서도 낮은 저항을 유지할 수 있는 그레이드를 개발했다.
EDLC는 에너지 밀도를 높이기 위해 고전압 환경에서 사용하고자 하는 니즈가 확대되고 있으나 기존 소재는 장기간 사용 시 성능이 열화되는 것이 과제로 지적돼왔다.
개발제품은 자동차 엔진룸 부근과 비슷한 60도 환경 아래 3볼트의 전압을 걸어도 400시간 동안 성능유지율 80%를 유지할 수 있는 것이 특징이며 기존제품의 70%에 비해 열화를 억제할 수 있는 것으로 알려졌다.
앞으로 다른 소재와 조합해 개발을 강화하면 효과를 더욱 높일 수 있을 것으로 기대되고 있다.
현재 연구용 테스트 생산을 추진하고 있으며 2016년 내 양산이 가능할 것으로 예상된다.
식물 베이스 하드카본은 우수한 입출력특성, 사이클특성, 저온특성, 높은 가격경쟁력 등을 보유하고 있으며 Kuraray Chemical은 활성탄 분야에서 사용하는 야자 껍질을 원료로 활용하고 있다.
2015년 민생용으로 채용이 확정됐으며 2016년부터 Kuraray Chemical이 보유하고 있는 1000톤 플랜트를 활용해 양산화할 계획이다.
하드카본은 앞으로 나트륨이온 2차전지 및 LiC 등 차세대 전지용으로 제안을 강화해나갈 방침이다. (K)