코스모신소재가 내년 완료를 목표로 차세대 전고체 배터리의 핵심 소재인 '단결정 양극재' 개발에 속도를 낸다. 단결정 양극재는 현재 시장의 주류인 다결정 양극재의 단점을 보완한 차세대 배터리 소재다. 배터리 충·방전 과정에서 부서지는 단점이 있는 다결정 양극재의 내구성을 보완할 수 있다. 글로벌 완성차 및 배터리 업계에 전고체 배터리 개발이 초미의 관심 사안으로 등장한 가운데 국내 소재 기업의 연구개발(R&D) 결과에 관심이 쏠리고 있다.
25일 홍동환 코스모신소재 대표는 “현재 차세대 단결정 양극재를 수요 기업 및 연구기관과 공동 개발하고 있다”면서 “이르면 내년 상반기에 상업화가 가능한 수준까지 기술력을 끌어올릴 수 있을 것”이라고 말했다.
코스모신소재가 개발하고 있는 단결정 양극재는 차세대 전고체 배터리의 핵심 소재다. 양극재는 배터리 에너지 밀도를 결정하는 핵심 요소이다. 기존 다결정 양극재는 배터리 제조 공정 및 충·방전 과정에서 부서지는 단점이 있어 배터리 수명과 성능 저하의 원인으로 지적되고 있다.
그러나 단결정 양극재는 하나의 입자여서 쉽게 부서지지 않아 전고체 배터리에 적합한 차세대 소재로 주목받고 있다. 테슬라는 지난해 '배터리데이'에서 단결정 양극재를 적용, 반영구적인 배터리를 만들겠다고 선언하기도 했다. 이에 따라 코스모신소재를 비롯해 국내외 양극재 업체들은 관련 기술 개발에 사활을 걸고 있다.
코스모신소재는 하이니켈 양극재 기술 노하우를 바탕으로 수년간 단결정 양극재를 개발하고 있다. 지난 2018년부터 니켈 함량 90% 이상 하이니켈 단결정 양극재 원천 기술 개발에 나서고 있다. 특히 양극재 주원료인 전구체 생산 능력을 바탕으로 고순도의 양극재 생산에 나설 방침이다. 코스모신소재는 울산에 전구체 생산 공장을 짓고 있다.
울산 공장은 연산 2000톤 규모로 추가 증설이 완료되면 연간 6000톤의 생산능력을 갖추게 된다. 코스모신소재는 오는 2022년 개발이 완료되면 양산성 검증을 통해 전고체 배터리 시장을 공략한다는 계획을 세웠다. 전고체 배터리는 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK이노베이션 등 국내 배터리 3사가 이르면 2025년 상용화를 목표로 기술 개발에 박차를 가하고 있다.
코스모신소재는 삼성SDI와 협력할 것으로 예상된다. 코스모신소재는 현재 삼성SDI, 한국전자기술연구원과 함께 산업통상자원부가 주관하는 차세대 배터리 상용화 과제에 참여하고 있다. 삼성SDI는 코스모신소재의 단결정 양극재 개발이 완료되는 내년 이후 양산 테스트에 들어갈 것으로 알려졌다.
홍 대표는 “앞으로 3~4년 안에 양극재 매출 비중을 80%까지 끌어올리기 위해 관련 투자를 강화하고 있다”면서 “궁극적으로는 정부의 배터리 소재 국산화 정책 기조에 맞춰 배터리 양극재 선행 기술 개발에 속도를 내겠다”고 강조했다.
김지웅기자 jw0316@etnews.com
