솔루스첨단소재 헝가리 전지박 공장. [사진=솔루스첨단소재]

[디지털데일리 고성현기자] 솔루스첨단소재가 전고체 배터리 시장 공략을 위한 집전체 개발을 완료하고 양산 준비에 나선다.

솔루스첨단소재는 차세대 집전체인 니켈 도금 동박 개발을 완료하고 현재 양산 적용을 위한 스케일업을 진행하고 있다고 24일 밝혔다.

전고체 배터리는 사용되는 고체 전해질에 따라 크게 황화물계, 산화물계, 고분자계로 나뉜다. 이 중 황화물계는 높은 이온전도도와 공정 측면에서 상용화 가능성이 가장 높은 후보로 평가받는다. 하지만 황화물계 전해질은 내부 ‘황(S)’ 성분이 기존 동박(구리)과 반응해 부식을 유발하는 한계가 있어 이를 해결할 수 있는 소재 기술 확보가 필수적이다.

순수 니켈박을 적용하면 내식성은 확보할 수 있으나 원가 상승과 공정 효율 저하 문제가 따른다. 이를 해결하기 위해 솔루스첨단소재는 기존 동박의 장점을 유지하면서 부식 저항성을 극대화한 ‘니켈 도금 동박’을 개발했다. 구리 위에 니켈을 초정밀 도금해 부식 반응을 억제하고 구리의 높은 전기전도도를 유지하면서 원가 경쟁력까지 확보한 것이 특징이다.

핵심 기술은 초박막 니켈 코팅 품질 확보에 있다. 도금층이 얇아질수록 표면에 국부적인 결함인 피트(pit)가 발생하기 쉬우며 이러한 결함은 부식의 시작점으로 작용해 배터리 성능 저하로 이어질 수 있다.

솔루스첨단소재는 독자적 도금 기술을 통해 500나노미터(㎚) 이하 극박에서도 표면을 균일하게 덮는 ‘무결점(Zero-Pit)’ 수준 도금 구현에 성공했다. 이를 통해 리튬황 전고체 등 차세대 배터리 라인업에서 안정적인 성능을 유지할 수 있고, 니켈 도금량을 최소화하며 원가 경쟁력도 확보할 수 있게 된다.

이와 함께 니켈 도금 기술을 멀티 트랙 연구개발(R&D) 전략으로 확장한다. ‘황화물계 전고체 배터리’ 부식 억제를 위한 기술뿐 아니라 ‘무음극(Anode-less) 배터리’ 구조 대응을 위한 니켈 코팅 (Ni Coated) 기술도 현재 병행 개발 중이다. 해당 기술은 표면 처리를 통해 덴드라이트(Dendrite) 성장을 억제함으로써 배터리 안정성과 수명 개선을 목표로 한다.

솔루스첨단소재 관계자는 "당사 극박 니켈 도금 기술은 화학적 안정성과 경제성을 동시에 만족시키는 고난도 기술의 집약체"라며 "차세대 배터리 대응 프로젝트를 통해 고객 요구 물성을 정밀 구현하며 R&D 역량을 지속적으로 강화하고 있다"고 말했다.