엔켐, 배터리 소재 세미나서 차세대 전해액 '로드맵' 발표

[프라임경제] 이차전지 소재 전해액 선도기업 엔켐(348370)은 향후 전해액 기술이 △고용량 △저가격 △고안전성 △고성능 등 네 가지 방향으로 진화할 것이라고 7일 밝혔다.

엔켐은 이날 서울 여의도 전경련회관에서 열린 '제3회 미래형 배터리 소재 및 기술 전망 세미나'에서 이같은 내용의 기술 전략을 발표했다. 이번 세미나는 화학경제연구원이 주최했으며, 장영철 엔켐 기술연구소 상무가 '이차전지 전해질 기술 및 개발 동향'을 주제로 진행했다.

장 상무는 발표에서 리튬이온 배터리의 개발 방향은 크게 4가지 방향(△고용량 △저가격 △고안전성 △고성능)으로 전개되고, 전해액의 가장 중요한 원재료인 전해질도 배터리의 개발방향에 맞춰 연구해야 한다고 강조했다.

특히 고용량 배터리 개발은 에너지 밀도 향상을 통해 전기차 주행거리를 늘리는 데 핵심 역할을 한다. 이에 따라 니켈리치 고전압 양극소재(Ni-rich), 고용량 실리콘 음극소재(Si-Anode), 금속 리튬 음극 등이 주요 연구 대상으로 꼽힌다.

고용량 실리콘 음극소재는 흑연 대비 높은 용량을 제공하고 자원도 풍부해 가격 경쟁력이 뛰어나지만, 충방전 시 부피 팽창과 고온 가스 발생 문제가 있다. 금속 리튬은 에너지 밀도를 극대화할 수 있는 소재이나, 리튬이온 환원 시 수지상 성장이 주요 리스크다.

이같은 문제는 소재 자체의 개선뿐만 아니라 전해액 설계 차원에서도 해결이 필요하며, 장 상무는 발표에서 이를 해결할 수 있는 전해질 기술도 함께 소개했다.

현재 저가격 측면에서 경쟁력이 있어 널리 사용되는 리튬인산철(LFP)는 물론, 리튬망간인산철(LMFP), LMR(Li-Mn rich) 양극소재, 건식전극 공정에 대해서도 소재 레벨에서 해결해야 하는 기술과 전해액 레벨에서 해결해야 하는 기술들을 언급해 참석자들의 이해를 높였다.  

또한 자원 확보가 용이하고 가격 경쟁력이 뛰어난 나트륨이온 배터리(SIB)는 환경 친화성과 안정성을 기반으로 향후 수요가 확대될 것으로 전망했다. 아울러 전기차 구매의 장애물로 지적되는 화재 가능성과 열폭주 현상을 방지할 수 있는 고안전성 전해액 기술에 대한 실험 결과도 함께 발표했다.  

한편 이번 세미나에서는 엔켐 외에도 양극재·음극재를 포함한 배터리 핵심소재 및 항공·방산용 초고에너지밀도 리튬메탈배터리(LMB) 개발 동향 등 다양한 발표가 진행됐다.