포스코퓨처엠, 실리콘 음극재 양산기술 확보...글로벌 경쟁력↑

흑연계 음극재 대비 4배 이상 에너지 저장

실리콘 나노화 기술 및 탄소 복합화 기술

시장 수요 고려해 2028년 양산·공급 목표

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]

포스코퓨처엠이 실리콘 음극재 양산기술을 확보했다고 20일 밝혔다. 실리콘 음극재는 기존 흑연계 음극재 대비 에너지 밀도가 월등히 높고 충전 속도가 빠르다.

포스코퓨처엠이 개발한 실리콘 음극재는 흑연계 음극재 대비 4배 이상의 에너지를 저장할 수 있다. 실리콘 음극재는 통상 흑연계 음극재와 혼합되어 배터리에 사용되는데, 포스코퓨처엠은 실리콘 음극재의 혼합비중을 20% 이상으로 높인 테스트에서도 충·방전 1000회 이후 초기용량의 80% 이상을 유지하는 성능을 갖췄다.

그간 실리콘 음극재는 높은 에너지 저장용량에도 불구하고, 충·방전 과정에서 발생하는 부피 팽창이 상용화의 주요 과제로 지적되어 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 소재"라며 "축적된 소재 기술과 양산 경험을 바탕으로 고객사에게 최고의 솔루션을 제공하는 한편 글로벌 시장경쟁력을 지속 확대해 나갈 것"이라고 밝혔다.

포스코퓨처엠은 국내외 주요 고객사들과의 제품 테스트 및 품질 검증 등을 통해 실리콘 음극재 양산 기술을 확보했으며, 시장 수요와 시장환경 변화 등을 종합적으로 고려해 2028년 양산공급을 추진 중이다. 

향후 포스코퓨처엠은 공정 기술 고도화 및 생산성 향상 등을 통해 경쟁력 제고는 물론 안정적인 공급체계 구축을 통해 급속히 성장하는 실리콘 음극재 수요를 선점한다는 계획이다.

한편 포스코퓨처엠은 고객의 요구에 맞춘 천연흑연·인조흑연 음극재를 모두 양산하고 있으며 전고체 배터리 등에 사용되는 실리콘 음극재의 사업화도 추진해 폭넓은 제품 포트폴리오를 갖추고 있다. 포스코퓨처엠 측은 "국내 유일의 양·음극재 동시 생산 기업을 넘어, 글로벌 탑티어 배터리소재 플레이어로 도약해 나가겠다"고 말했다.