▲ 옥시알아시아퍼시픽의 인터배터리2023 부스사진

옥시알아시아퍼시픽이 인터배터리 2023에 참가해 배터리 음극재용 도전재 등에 활용되는 자사의 그래핀 나노튜브(GNT, 이하 SWCNT) 등 최신 기술력을 담은 제품들을 선보였다.

옥시알아시아퍼시픽(본사 소재지 룩셈부르크, 이하 옥시알)은 지난 15일부터 17일까지 코엑스에서 개최된 국내외 477개사가 참여하는 인터배터리 2023 전시회에 참가, 배터리의 차세대 핵심소재로 손꼽히는 SWCNT와 이를 활용한 고농도 도전재 제품을 소개했다.

옥시알은 전시에서 SWCNT 브랜드 튜볼(TUBALL™) 제품과 리튬이온배터리와 에너지 응용제품에 쓰이는 튜볼 배트(TUBAL BATT) 제품을 선보였다.

최근 내연기관차의 친환경차 전환이 가속화되는 가운데 전기차의 핵심인 리튬이온배터리의 실리콘 음극재의 도전재로 SWCNT가 각광받고 있다.

음극재는 리튬이온을 저장 방출하며 전류를 흐르게 하는 역할을 하는데 현재는 낮은 원가와 양산이 용이한 천연흑연과 인조흑연이 주로 사용되고 있다. 그러나 최근 배터리 업계는 새로운 차세대 음극재로 실리콘 음극재를 선택해 관련 기술연구 및 상용화를 위한 노력중이다.

실리콘 음극재는 리튬이온배터리의 충전 속도와 출력, 주행거리를 대폭 개선할 수 있는 장점이 있다. 그러나 낮은 초기 효율과 충·방전 시 팽창, 불균일한 얇은 막이 생성될 수 있는 단점이 있다.

이때 필요한 것이 그래핀나노튜브(SWCNT)로, 활물질 촘촘하게 감싸며 전도성 네트워크를 형성하고 활물질의 균열에 의한 에너지밀도 급감을 방지한다. 옥시알이 나노업계 최초로 개발한 SWCNT는 실리콘 음극재의 이러한 고질적 문제를 방지하는데 있어 그 역할이 매우 중요하다.

또 0.05%의 소량 첨가만으로도 해당 기능을 수행할 수 있어, 남은 공간에는 실리콘 음극재를 더 넣어 리튬이온배터리의 성능향상에도 큰 도움을 줄 수 있다.

SWCNT는 탄소원자가 벌집모양으로 구성된 원통형태의 나노구조로 머리카락의 10만분의 1 굵기에도 강철대비 100배의 강도를 지니며 열 전도성 또한 우수하다. 구리와 전기전도성은 유사하지만 5배가량 가볍다.

급속충전, 고용량, 고효율을 추구하는 리튬이온배터리와 전기차에 대한 수요가 높아지는 가운데 SWCNT 시장 전망은 2023년 기준 14톤 규모에서 2030년 2523톤까지 확대될 예정이다.

옥시알은 제품 우수성을 인정받아 이미 국내 업체 제품군에 활발히 적용중으로 점차 수요가 높아짐에 따라 유럽의 세르비아에 해당 합성설비를 증설한다.

해당 공장이 증설되면 유럽 내 생산거점으로서의 공급안정성과 물류비 개선 등이 기대되고 있으며 그밖에 미주와 아시아로서의 공급도 용이해진다.

한편, 옥시알은 전 세계적인 SWCNT 수요 증가에 따라 세르비아 외에도 룩셈부르크 디페르당게에도 대규모 공장설립을 준비중이다.

한편, 옥시알은 룩셈부르크에 본사를 둔 세계 최대 그래핀 나노튜브 제조사로, 세계 최초 SWCNT의 양산을 성공했다. 옥시알은 유럽, 미국, 한국, 중국, 캐나다, 멕시코, 브라질, 대만, 일본, 인도 및 동남아 등 전세계 1500여 기업과 다양한 활동을 펼치고 있다.