"흑연보다 4배 저장"…포스코퓨처엠, 실리콘 음극재 기술 확보

충·방전 수명·에너지 밀도 동시 확보
자체 나노·탄소 복합화 기술 적용
글로벌 고객사 검증 완료

포스코퓨처엠이 차세대 배터리 핵심 소재로 꼽히는 실리콘 음극재 양산 기술 확보에 성공했다. 회사는 시장 상황과 고객사 수요 등을 고려해 오는 2028년 양산 공급에 나설 계획이다.

포항시에 위치한 포스코퓨처엠 실리콘 음극재 데모플랜트 전경. 포스코퓨처엠

포스코퓨처엠은 20일 자체 개발한 실리콘 음극재가 기존 흑연계 음극재 대비 4배 이상의 에너지 저장 성능을 구현했다고 밝혔다.

실리콘 음극재는 에너지 밀도가 높고 충전 속도가 빨라 차세대 전기차(EV) 배터리 소재로 주목받고 있다. 다만 충·방전 과정에서 부피가 팽창하는 특성 때문에 상용화에 어려움이 있었다.

포스코퓨처엠은 자체 실리콘 나노화 기술과 탄소 복합화 기술을 적용해 팽창 문제를 완화했다고 설명했다.

실리콘 음극재는 일반적으로 흑연계 음극재와 혼합해 사용된다. 포스코퓨처엠은 실리콘 음극재 혼합 비중을 20% 이상으로 높인 시험에서도 충·방전 1000회 이후 초기 용량의 80% 이상을 유지했다고 밝혔다.

기존 배터리에서 실리콘 음극재 혼합 비중이 한 자릿수 수준에 머물렀던 점을 고려하면 고용량과 장수명 성능을 동시에 확보했다는 설명이다.

포스코퓨처엠은 국내외 고객사들과 제품 테스트와 품질 검증을 진행하며 양산 기술 확보를 완료했다. 향후 공정 기술 고도화와 생산성 향상을 통해 실리콘 음극재 공급 경쟁력을 강화한다는 방침이다.

홍영준 기술연구소장은 "실리콘 음극재는 향후 배터리 성능 경쟁력을 좌우할 차세대 핵심 소재"라며 "축적된 소재 기술과 양산 경험을 기반으로 글로벌 시장 경쟁력을 지속 확대해 나갈 것"이라고 말했다.

서믿음 기자 faith@asiae.co.kr