[미래기업포커스]테라테크노스, 실리콘산화물 음극재 양산 채비

테라테크노스(대표 박종환)가 배터리 용량을 약 4배 높일 수 있는 실리콘산화물(SiOx) 음극 소재를 양산, 올해부터 전기차 배터리 시장을 본격 공략한다.

테라테크노스는 리튬이온 배터리 음극재용 SiOx 나노 분말을 생산하는 연구개발(R&D) 기업이다. 2017년 한국에너지기술연구원으로부터 입도가 30나노미터(㎚) 이하인 SiOx 나노분말 제조 기술을 이전받아 창업했다.

실리콘은 현재 음극 소재로 쓰이는 흑연보다 에너지 밀도가 높아 전기차 주행 거리를 향상시킬 수 있다. 그러나 충·방전 과정에서 부피가 팽창하는 문제가 해소되지 않아 현재 음극재 내 실리콘 함량은 5% 이하에 머물러 있다.

회사는 실리콘 입자 크기를 30~80㎚로 나노화해서 부피 팽창 문제를 해결하고, 준안정상인 SiOx 형태로 만들어 부반응을 최소화했다. SiOx를 열역학적으로 제어해 고객사들이 요청하는 용량과 수명 스펙에 따라 x값을 0.8~1.6에서 자유롭게 조절할 수 있다. 기존의 흑연 음극재에 SiOx를 첨가할 경우 배터리 용량을 2~4배 확대할 수 있다.

경쟁사 대비 생산 방식과 단가에서도 강점이 있다. 일반적으로 실리콘은 진공 상태에서 합성이 이뤄지기 때문에 제조 단가가 높다. 화학적 방식을 사용할 경우 장비 내구성이 떨어지고 유해 물질이 배출되는 문제도 있다. 테라테크노스는 자사가 생산하는 SiOx는 상압에서도 합성이 가능하고 장시간 연속 제조도 가능, 국내외 경쟁사보다 제조 단가가 30~50% 낮다. 발생되는 부산물도 전혀 없어 친환경적이라고 설명했다.

현재 테라테크노스는 다수 대학, 기관, 기업과 샘플을 교류하면서 공동 개발을 진행하고 있다. 고객사 주문에 따라 생산 설비를 구축, 양산 공급을 시작할 예정이다.

박종환 테라테크노스 대표는 7일 “나노 입자는 다루기가 까다롭고 조성에 영향을 미쳐 배터리 제조사가 활용하기 어려웠지만 SiOx를 탄소복합화해서 입도와 면적 제어를 용이하게 하고 공정에 바로 투입이 가능하도록 했다”면서 “현재 음극재 내 실리콘 함량은 5% 이내지만 SiO 계열 음극 소재가 추후 주재료로 쓰일 수 있을 정도로 성능을 확보했다”고 설명했다.

<표>테라테크노스 기업 개요

정현정 배터리/부품 전문기자 iam@etnews.com