신소재 개발…안정성·용향 극대화 나서
국내 2차전지 산업의 양대산맥인 삼성SDI·LG화학이 양적인 성장에 이어 안전성 확보와 용량확대 등 질적 성장을 위한 연구개발에 역량을 집중하고 있다.
28일 관련업계에 따르면 지난 3월말 2차전지 제 2기동 준공을 계기로 생산능력면에서 산요·소니의 뒤를 이어 세계 톱3로 올라선 삼성SDI(대표 김순택)는 160억원을 투자, 고용량 전지의 개발을 통한 질적 경쟁력 강화에 나섰다.
이 회사는 2차전지의 외곽을 둘러싸는 캔(can)의 두께를 박막화해 활물질 주입량을 늘리려는 작업을 진행중이다. 특히 캔이 얇아질 경우 야기될 수 있는 스웰링 현상을 해결하기 위해 마그네슘 등을 활용한 특수합금 소재를 개발하고 있다. 또 2차전지의 상단부에 위치한 캡어셈블리를 축소하는 연구도 병행하고 있다. 활물질·전해액 등 전지의 용량을 극대화하기 위해 양극 활물질을 코발트계에서 니켈계로 대체, 용량을 약 10% 이상 높일 계획이다.
이밖에 음극활물질의 경우에도 비카본 계열의 소재와 급속충전시에도 뛰어난 안정성을 확보할 수 있는 전해질도 개발중이다.
LG화학(대표 노기호)은 60억원 이상의 자금을 투입, 니켈계 등의 양극재를 비롯한 비탄소계 음극 신소재 개발을 통해 전지 용량을 극대화에 노력하고 있다.
회사측은 “용량은 기존 소재보다 높으면서도 소형·박막인 전지를 필요로 하는 세트업체들의 욕구를 충족시키기 위해 신소재에 대한 연구개발을 활발하게 진행하고 있다”며 “현재 진행중인 전지의 개발이 완료될 경우 원통형·각형전지를 비롯해 고분자(폴리머) 전지에까지 이용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
이 회사는 이에 앞서 최근 하이브리드 자동차(HEV:Hybrid Electric Vehicle)에 탑재 가능한 ‘리튬망간옥사이드전지’를 개발하는 데 성공한 바 있다. 이 회사가 개발한 리튬망간옥사이드전지는 리튬계 2차전지의 양극재로 사용돼 온 고가의 리튬코발트산화물을 리튬망간산화물로 대체한 제품으로, 가격이 저렴하고 폭발의 위험성이 작은 것이 특징이다.
전자부품연구원의 박철완 박사는 “국내 업체들의 2차전지 생산능력이 2차전지 세계 시장에서 선두그룹을 형성하고 있는 산요와 소니 수준에 육박함에 따라 앞으로는 안정성과 용량이 시장확대를 좌우하는 핵심요소가 될 것으로 예상된다”며 “LG화학과 삼성SDI이 관련 연구개발에 인력과 자금을 아낌없이 지속적으로 투입할 것으로 예상된다”고 말했다.
<박지환기자 daebak@etnews.co.kr>
