포스코퓨처엠, 실리콘 음극재 양산 초읽기…2년 뒤 시장 선점

기존 음극재 대비 4배 이상 에너지 저장 가능
실리콘 나노화·탄소 복합화 기술로 팽창 완화
오는 2028년께 양산 계획…"시장서 수요 선점"

실리콘 음극재 데모플랜트. /포스코퓨처엠

포스코퓨처엠이 실리콘 음극재 양산 기술을 확보했다. 실리콘 음극재는 기존 흑연계 음극재보다 에너지 밀도가 월등히 높고 충전 속도가 빨라, 전기차(EV)·로보틱스 등 고성능·고출력 배터리 중심으로 시장 수요가 확대될 전망된다. 이에 회사는 오는 2028년 양산으로 시장 공략에 나서겠다는 전략이다.

20일 포스코퓨처엠은 흑연계 음극재 대비 4배 이상의 에너지를 저장할 수 있는 실리콘 음극재를 개발했다고 밝혔다. 실리콘 음극재는 통상 흑연계 음극재와 혼합되어 배터리에 사용되는데, 회사는 실리콘 음극재의 혼합 비중을 20% 이상으로 높인 테스트에서도 충·방전 1000회 이후 초기용량의 80% 이상을 유지하는 성능을 갖췄다. 이는 한 자릿수에 머물던 기존 배터리의 혼합 비중을 크게 앞서며 고용량은 물론 장기적인 성능유지 역량까지 확보한 것이라는 게 회사 관계자 설명이다.

그동안 실리콘 음극재는 높은 에너지 저장 용량에도 충·방전 과정에서 발생하는 부피 팽창이 상용화의 걸림돌로 작용했다. 회사의 기술연구소는 고유의 실리콘 나노화 기술과 탄소 복합화 기술을 적용해 팽창 문제를 대폭 완화해 상용화 기술을 확보했다.

홍영준 기술연구소장은 "실리콘 음극재는 배터리 성능을 좌우할 차세대 핵심 소재"라며 "축적된 소재 기술과 양산 경험을 바탕으로 고객사에 최고의 솔루션을 제공하는 한편 글로벌 시장경쟁력을 지속 확대해 나갈 것"이라고 말했다.

회사는 국내외 주요 고객사들과의 제품 테스트·품질 검증 등을 통해 실리콘 음극재 양산 기술을 확보했으며, 시장 수요와 시장 환경 변화 등을 종합적으로 고려해 오는 2028년께 양산을 준비 중이다.

특히 회사는 주행거리 확대와 충전 시간 단축을 동시에 요구하는 프리미엄 EV 시장에서 수요가 본격화될 것으로 예상되며 휴머노이드 로봇, 항공모빌리티(UAM) 등 차세대 신규 시장으로의 확장 가능성이 높다고 보고 있다. 회사는 미국 전고체 배터리 전문 기업 팩토리얼(Factorial)과 양극재는 물론 실리콘 음극재 부문 협력을 통해 관련 기술 완성도를 지속적으로 높여 나가겠다는 방침이다.

포스코퓨처엠은 "공정 기술 고도화과 생산성 향상 등을 통해 경쟁력 제고는 물론 안정적인 공급 체계 구축을 통해 급속히 성장하는 실리콘 음극재 수요를 선점할 것"이라고 밝혔다.