“전기차 배터리 음극재에는 탄소나노튜브(CNT)가 반드시 들어가야 합니다. 옥시알이 나노 업계 최초로 개발한 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT)는 실리콘 음극재 팽창을 막고, 전도도를 끌어올리는 역할을 합니다.”
이승환 옥시알아시아퍼시픽 한국 대표이사는 SWCNT가 전기차 배터리에 빠르게 적용되고 있다며 이같이 말했다. 옥시알 핵심 거점인 한국 시장을 이끄는 이 대표는 자사 제품의 장점으로 다양한 기능을 들었다.
이 대표는 “SWCNT는 '0.05%' 소량 첨가로 실리콘 음극재 함량을 늘려 배터리 충전 시간을 획기적으로 단축할 수 있다”고 설명했다.
대표 기능은 배터리 내 실리콘 음극재 부피 팽창을 막는다. SWCNT는 실리콘 음극재 배터리 에 팽창을 막아 실리콘이 천연 흑연과 동일한 수준의 단단함을 유지하면서, 음극재가 깨지는 크랙 현상을 막는다.
실리콘을 쓰면 전기차 주행 성능을 향상하고 충전시간을 단축하는 것이 가능해진다. 이는 전기차 주행거리를 500㎞ 이상 올리고 충전 시간을 20분 이내로 줄이는 핵심 소재 역할을 하게 된다.
꿈의 소재로 각광 받는 SWCNT는 탄소 원자가 벌집 모양으로 구성된 원통 형태의 나노소재다. 머리카락 10만분의 1 굵기에 강도는 강철 대비 100배가량 세고 열 전도성이 우수하다. 구리보다 5배 가벼우면서 그만큼 전기 전도성도 낼 수 있다.
SWCNT는 실리콘 음극재를 감싸 부피 팽창에 따른 부스러짐을 방지하는 식이다. 음극재에 적용되면서 충전 속도를 높이고 전도도를 강화하는 역할을 한다고 이 대표는 설명했다.
이 대표는 “구체적 내용은 공개할 수 없지만 세계 상위 10개 기업이 옥시알 제품을 사용하고 있거나 적용을 위해 협력중이다”며 “실리콘 음극재 시장 확대를 위해 주도적 역할을 하게 될 것”이라고 전했다.
옥시알은 2009년부터 SWCNT 연구에 돌입했다. 2014년 SWCNT을 업계 최초로 상품화하고 전기차 배터리 시장 확대를 위한 준비를 본격화하고 있다. 업계에 따르면 LG에너지솔루션, 파나소닉이 전기차 배터리에 실리콘 음극재를 적용하면서 옥시알은 SWCNT을 양산했다. 전기차 배터리에 실리콘 음극재 수요가 확대되고 글로벌 완성차들도 전기차 모델 탑재 물량도 늘고 있다.
옥시알은 해외 최초로 룩셈부르크에 SW CNT 증설 투자도 기대를 모은다. 올해 180톤 규모 SWCNT 공장을 착공할 것으로 예상된다. 러시아 생산 공장 상업 생산을 포함해 글로벌 생산능력을 확대를 추진하고 있다. 옥시알은 2024년 200톤 이상 규모로 확대하겠다는 목표를 세웠다. 세계 최대 SWCNT 생산능력을 확대한다는 목표다.
김지웅기자 jw0316@etnews.com
