전기차 배터리 용량을 16%나 늘릴 수 있는 새로운 양극재가 개발됐다.
에스엠랩(대표 조재필 UNIST 에너지화학공학과 교수)은 비싼 코발트(Co) 함량을 1% 미만으로 줄이고, 대신 니켈(Ni) 함량을 98%까지 끌어올린 전기차 배터리용 양극재(Ni98 NCMA)를 개발했다고 18일 밝혔다.
니켈 함량은 배터리 용량을 좌우하는 요소다. 니켈 함량 80% 이상인 양극재(NCM, NCA)는 '하이-니켈 소재'라 불린다. 비싼 코발트 사용을 최소화하면서 높은 용량을 구현할 수 있어 배터리 업계의 주목을 받고 있다.
핵심 기술은 니켈 함량을 최대로 높여 주행거리를 늘리면서 수명 특성까지 개선하는 것이다. 에스엠랩은 니켈 함량을 98%까지 높였다.
니켈 함량이 1% 늘어나면 소재 1kg당 용량은 2암페어(Ah)가 증가한다. 만약 니켈 함량을 90%에서 98%로 높이면 용량이 16Ah 증가하는 효과를 볼 수 있다.
조재필 대표는 “전기차용 배터리에 일반적으로 사용하는 양극재의 양이 100kg인 점을 고려할 때 1600Ah만큼 용량이 늘어나고, 이는 주행거리 증대로 이어진다”며 “경쟁사 대비 2년 앞서 니켈 함량 98% 양극재 개발에 성공했고, 내년초에는 양산 검증을 계획하고 있다”고 말했다.
에스엠랩은 '세라믹 계열 신규 코팅 물질'을 적용, 배터리 용량 증가에 따른 수명 및 안정성 저하 문제도 해결했다.
에스엠랩은 2018년 7월 설립된 스타트업으로 니켈 함량 83% 이상의 NCM(A) 및 NCA를 수세 공정 없이 단결정 형태로 양산화하는 기술을 보유하고 있다. 2023년 7월까지 이 단결정 양극재 생산량을 현행 7200톤에서 2만1600톤까지 늘릴 계획이다. 에스엠랩의 누적 투자유치금은 640억 원에 이른다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
