탑머티리얼, '양극 활물질 제조 관련 기술' 일본 특허 등록…"권리 보호 강화"

[프라임경제] 이차전지 토털솔루션 전문기업 탑머티리얼(360070)이 하이망간계 리튬·니켈·망간 산화물(LNMO) 양극 활물질 제조 전반에 관한 기술 특허가 일본에서 등록 결정됐다고 11일 밝혔다.

해당 특허는 '스피넬 복합고용체 산화물을 포함하는 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬이차전지'에 관한 것이다. 2020년 10월 15일 한국에서 등록을 마쳤으며, 이번 일본 등록 결정을 통해 아시아 주요 시장에서의 권리 보호를 한층 강화하게 됐다.

본 특허 기술은 공정 기술과 첨가제 기술 적용을 통해 불순물을 제어하고 미세구조와 결정구조를 최적화함으로써 고전압 환경에서도 안정적인 수명과 높은 출력을 구현할 수 있는 것이 핵심이다. 

특히 무전구체 공법을 적용함으로써 전구체 제조시에 발생되는 폐수 이슈가 없어 친환경적이라는 특징이 있다. 도펀트 기술을 통해 LMNO의 단점인 고전압에서의 망간 용출과 격자불안정화를 해결했다고 회사 측은 설명했다. 

최근 글로벌 배터리 업계에서는 니켈과 코발트 기반 고니켈 양극재의 한계를 보완하기 위해 망간 비중을 대폭 높인 미드망간(45% 이상), 하이망간(70% 이상) 계열 양극재에 주목하고 있다. 

탑머티리얼이 개발한 스피넬 복합고용체 산화물 기반 양극재는 망간 함량이 70% 이상이기 때문에 일반적인 NCM 계열(10~30%) 대비 월등히 높은 수준이다. 무코발트(Co-Free) 구조를 실현해 원가 절감은 물론 코발트 공급 불안정 우려에서 자유롭다는 차별성도 있다.

이와 같은 특성 덕분에 하이브리드 전기차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기차(PHEV)를 비롯해 전기차(EV), 에너지저장장치(ESS), 전동 이륜차, 도심항공교통(UAM), 로봇 및 산업용 전동화 장비 등 고출력과 안정성이 동시에 요구되는 다양한 분야에 적용 가능하다.

탑머티리얼 관계자는 "미드망간과 하이망간 계열 양극재에 대한 글로벌 수요가 증가하고 있는 만큼 당사의 기술은 차세대 전동화 시장 전반에 핵심 솔루션으로 자리매김할 것"이라고 전했다.

한편 탑머티리얼은 지난해부터 평택 브레인시티 일반산업단지에 LFP 양극재 및 차세대 하이망간계 양극재 생산이 가능한 공장을 설립하고 있으며, 현재 장비 반입을 진행중으로 내년부터 양산하기 위한 라인 건설에 박차를 가하고 있다.