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  • 기사등록 2023-01-31 12:49:01
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▲ 한국메탈실리콘 공장 전경


한국메탈실리콘(주)이 이차전지(배터리) 차세대 음극재로 각광받고 있는 퓨어실리콘 양산에 본격 나선다.


한국메탈실리콘은 기존 음극재 소재인 흑연을 대체하려는 국내외 배터리사와 배터리를 내재화하려는 완성차 업체를 위해 퓨어실리콘 제품을 개발했다. 이를 위해 최근 충북 제천에 연산 3,600톤 규모의 공장 구축을 완료했다.


실리콘은 반도체, 태양전지, 실리콘 수지 등 첨단 신산업에서 빠뜨릴 수 없는 핵심 기초소재로, 최근에는 전기차 주행성능 향상을 위한 대용량 리튬이온배터리에 넣는 음극재로 각광받고 있다.


실리콘은 현재 리튬이온배터리에 쓰이는 흑연 음극재보다 리튬저장량이 10배이상 커, 배터리사들은 흑연에 나노미터급 실리콘을 5~10%가량 첨가해 리튬저장량을 늘리고 있다. 그러나 나노미터급 실리콘은 양산이 어렵고 가격이 비싸 첨가량을 늘리는 데 한계가 있으며 대용량 및 저비용 음극재 개발에 대한 수요는 더욱 높아지고 있다.


▲ 한국메탈실리콘 SiC 복합 음극재 개발품 제품



퓨어실리콘은 한국메탈실리콘이 생산하는 제품들 중 이차전지 음극재로 사용할 수 있도록 순도와 입도를 고도로 제어한 마이크로미터 크기의 분말 제품이다. 한국메탈실리콘은 타사의 기상법을 통해 제조된 나노실리콘 대비 원료, 장비, 공정에 비용 부담이 적고, 양산이 가능한 장점이 있다.


이에 한국메탈실리콘은 고순도 제품 생산 능력을 기반으로, 경도가 높은 실리콘에 특화된 설비와 불순물 제거 기술 등을 활용해 가격 경쟁력이 월등히 우수한 경쟁력있는 제품을 생산했다.


전기차 전환이 가속되며 이차전지 시장이 급속하게 성장하는 가운데, 2020년 가을 테슬라는 전지 용량을 키우고 리튬이온의 손실을 최소화하며, 배터리 가격을 낮추기 위해 실리콘 음극재를 적용할 계획이라고 발표한 바 있다.


한국메탈실리콘은 세계 1, 2위 전지업체와 협력해 실리콘 100%로 음극에 사용하는 배터리인 퓨어실리콘 배터리를 개발해왔다. 또 퓨어실리콘 음극에 필수적인 도전재 분산액을 생산하는 베터리얼㈜과도 공동 기술개발을 진행, 성능결과를 확인했다.


한국메탈실리콘 최종오 대표는 “배터리 음극재 시장은 실리콘만 100% 사용하는 퓨어실리콘 쪽으로 움직이고 있으며 특히, 경도가 높은 실리콘 덩어리를 분쇄해 퓨어실리콘을 일정한 크기로 만드는 기술은 오랜 경험과 축적된 노하우가 필수”라며 “한국에서는 자사만이 퓨어실리콘을 포함하는 실리콘 분말의 일관 특허와 양산설비를 가져 전지업체와 소재업체에 퓨어실리콘을 합리적 가격으로 양산 공급할 수 있다”고 강조했다.


한편, 한국메탈실리콘은 2008년부터 실리콘 분말을 생산해온 전문업체이다. 고객사의 요구에 따라 나노미터 크기부터 밀리미터 크기까지 다양한 제품을 생산 판매하고 있다.


이차전지용 실리콘 음극재 시장이 2025년 27만톤, 2030년 160만톤으로 예상됨에 따라 한국메탈실리콘은 이번에 준공한 3600톤 규모 공장을 병렬로 증설해 퓨어실리콘 수요 증가에 대비할 계획이다.


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