포스코퓨처엠, ‘4배 용량’ 실리콘 음극재 양산 준비 완료

흑연계 음극재 대비 고용량·고속 충전
독자적 기술로 부피 팽창 문제 해결
시장 수요 등 고려해 2028년 공급 목표

포스코퓨처엠이 차세대 배터리 핵심 소재로 꼽히는 실리콘 음극재 양산 기술을 확보하고 차세대 배터리 시장 공략을 위한 준비를 마쳤다. 사진은 포항시에 위치한 포스코퓨처엠 실리콘 음극재 데모플랜트 전경. /포스코퓨처엠 제공

포스코퓨처엠이 차세대 배터리 핵심 소재인 실리콘 음극재 양산 기술 개발에 성공하며 미래 배터리 시장 공략에 속도를 낸다.

포스코퓨처엠은 20일 실리콘 음극재 상용화의 걸림돌인 부피 팽창 문제를 자체 해결하고 양산 기술 확보를 완료했다고 밝혔다.

실리콘 음극재는 기존 흑연계 음극재 대비 에너지 밀도가 높고 충전 속도가 빨라 전기차(EV)와 로보틱스 등 고성능·고출력 배터리 시장의 핵심 소재로 주목받고 있다. 특히 프리미엄 EV 시장을 중심으로 수요가 빠르게 확대될 것으로 전망된다.

포스코퓨처엠이 개발한 실리콘 음극재는 흑연계 음극재 대비 4배 이상의 에너지를 저장할 수 있다. 또 실리콘 음극재 혼합 비중을 20% 이상으로 높인 테스트에서도 충·방전 1000회 이후 초기 용량의 80% 이상을 유지하는 성능을 갖췄다. 

이는 기존 한 자릿수 수준에 머물렀던 혼합 비중을 크게 넘어선 것으로, 고용량과 장기적 성능 유지 역량을 동시에 달성했다는 평가다.

그동안 실리콘 음극재는 충·방전 과정에서 발생하는 부피 팽창 문제로 상용화에 어려움을 겪어왔다. 포스코퓨처엠 기술연구소는 독자적인 실리콘 나노화 기술과 탄소 복합화 기술을 적용해 팽창 문제를 크게 완화했다고 설명했다.

홍영준 기술연구소장은 “실리콘 음극재는 미래 배터리 성능을 좌우할 핵심 소재”라며 “축적된 소재 기술과 양산 경험을 바탕으로 글로벌 시장 경쟁력을 지속적으로 강화해 나갈 것”이라고 말했다.

한편 포스코퓨처엠은 국내외 주요 고객사들과 제품 테스트와 품질 검증을 진행했으며, 시장 수요와 환경 변화 등을 고려해 2028년 양산·공급을 추진할 계획이다. 또 미국 전고체 배터리 전문기업 팩토리얼(Factorial)과 협력을 통해 관련 기술 완성도를 높여나갈 방침이다.

/정혜진기자 [e-mail]