포스코퓨처엠이 차세대 배터리 핵심 소재로 꼽히는 실리콘 음극재 양산기술을 확보하고 차세대 배터리 시장 공략을 위한 준비를 마쳤다. 포항시에 위치한 포스코퓨처엠 실리콘 음극재 데모플랜트 전경. [사진=포스코퓨처엠]

[디지털데일리 배태용기자] 포스코퓨처엠이 실리콘 음극재 양산 기술을 확보하고 차세대 배터리 시장 공략을 위한 준비를 마쳤다.

20일 포스코퓨처엠에 따르면 실리콘 음극재는 기존 흑연계 음극재와 비교해 에너지 밀도가 월등히 높고 충전 속도가 빠른 특성이 있어 전기차(EV) 및 로보틱스 등 고성능 고출력 배터리를 중심으로 시장 수요가 빠르게 확대될 것으로 전망된다.

포스코퓨처엠이 개발한 실리콘 음극재는 흑연계 음극재와 비교해 4배 이상의 에너지를 저장할 수 있다. 실리콘 음극재는 통상 흑연계 음극재와 혼합돼 배터리에 사용되는데 포스코퓨처엠은 실리콘 음극재의 혼합 비중을 20%이상으로 높인 테스트에서도 충방전 1000회 이후 초기 용량의 80% 이상을 유지하는 성능을 갖췄다. 이는 한 자릿수에 머물던 기존 배터리의 혼합 비중을 크게 앞선 것으로 고용량은 물론 장기적인 성능 유지 역량까지 확보했음을 의미한다.

그동안 실리콘 음극재는 높은 에너지 저장 용량에도 불구하고 충방전 과정에서 발생하는 부피 팽창이 상용화의 주요 과제로 지적돼 왔다. 포스코퓨처엠 기술연구소는 고유의 실리콘 나노화 기술과 탄소 복합화 기술을 적용해 팽창 문제를 대폭 완화하는 상용화 기술을 확보했다.

홍영준 기술연구소장은 "실리콘 음극재는 배터리 성능을 좌우할 차세대 핵심 소재라며 축적된 소재 기술과 양산 경험을 바탕으로 고객사에게 최고의 솔루션을 제공하는 한편 글로벌 시장 경쟁력을 지속 확대해 나갈 것"이라고 밝혔다.

포스코퓨처엠은 국내외 주요 고객사들과의 제품 테스트 및 품질 검증 등을 통해 실리콘 음극재 양산 기술을 확보했으며 시장 수요와 시장 환경 변화 등을 종합적으로 고려해 2028년 양산 공급을 추진 중이다. 특히 주행거리 확대와 충전시간 단축을 동시에 요구하는 프리미엄 EV 시장에서 수요가 본격화될 것으로 예상되며 휴머노이드 로봇과 항공 모빌리티(UAM) 등 차세대 신규 시장으로의 확장 가능성도 높다.

포스코퓨처엠은 미국 전고체 배터리 전문 기업 팩토리얼(Factorial)과 양극재는 물론 실리콘 음극재 부문 협력을 통해 관련 기술 완성도를 지속적으로 높여 나가고 있다. 향후 포스코퓨처엠은 공정 기술 고도화 및 생산성 향상 등을 통해 경쟁력 제고는 물론 안정적인 공급 체계 구축을 통해 급속히 성장하는 실리콘 음극재 수요를 선점한다는 계획이다.