에스제이신소재, 2023년부터 2차전지 음극재·도전재 양산
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에스제이신소재, 2023년부터 2차전지 음극재·도전재 양산
  • 김창식
  • 승인 2022.01.19 00:10
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▲ 울산 울주군 언양읍 반천산업단지 소재 (주)에스제이신소재 회사 전경.
세진중공업 계열 2차전지·친환경전문소재 기업 (주)에스제이신소재가 내년부터 2차전지 음극재와 도전재 양산을 본격화한다. UNIST로부터 2차전지 핵심소재의 원천기술을 이전받아 생산시설 구축에 이어 양산에 나서는 것은 12년여만이다.

(주)에스제이신소재(사장 김흥철)는 울산시 울주군 언양읍 반천산업단지 본사에 올해 연말까지 800억원을 투자해 현재 시험 가동중인 2차전지 생산시설을 증설, 내년부터 2차전지 음극재 연 600t, 도전재(2차전지 양극과 음극 사이에서 전기·전자의 흐름을 돕는 역할을 수행) 연 4000t을 본격 양산할 예정이라고 밝혔다.

에스제이신소재는 현대자동차와 SK온과 공동개발한 소재 관련 기술검증을 받았고, LG에너지솔루션, 삼성SDI와 제품 납품여부를 협의중이다.

에스제이신소재는 앞서 전기차의 주행거리를 대폭 늘릴 수 있는 고용량 음극소재인 실리콘계열 소재의 내구성을 획기적으로 개선하는 신개념 ‘실리콘 카바이드계’ 음극재 양산 합성 기술을 확보했다. UNIST 에너지화학공학과 조재필 특훈교수팀이 개발, 기술이전 받은 이 기술로 합성한 음극 소재는 실리콘 입자 크기가 작고, 이를 둘러싼 실리콘카바이드가 실리콘을 보호하는 역할을 해 내구성이 뛰어나다.

회사측은 UNIST에서 기존에 기술이전한 ‘2차전지용 전극소재 기술실시계약서’와 연계, 에스제이신소재가 보유하고 있는 특허의 실질적인 검증까지 마쳤다고 밝혔다. 2차전지 산업 실리콘음극재 기술을 한단계 발전시킨 핵심소재의 원천기술을 확보하게 된 것이라는 회사측의 설명이다.

전기차가 한번 충전해 달리는 최대 거리는 탑재된 배터리 용량에 비례하는데 이 기술을 활용한 음극 소재는 상용 흑연소재 대비 최대 3배 이상 용량이 크다. 또 수백회의 충방전 이후에도 소재가 손상되지 않는 등 고용량 음극 소재 상용화에 걸림돌인 내구성 문제를 해결, 2차전지 음극재 기술 혁신에 파급효과가 클 것으로 기대된다.

또한 연구진이 이번에 개발·검증한 음극재 기술은 흑연과 바로 실리콘카바이드 합성이 가능해 흑연과 실리콘카바이드를 섞는 별도 공정이 필요 없으며 실리콘카바이드(SiCx) 단독 사용도 가능하다.

회사측은 “모든 공정이 건식공정이라 대량 생산이 쉽고 생산비용절감 효과도 높다”면서 “이런 음극 소재는 전기자동차(Evs)뿐만 아니라 고용량 에너지 저장시스템(ESS)에도 적용이 가능할 것”으로 전망했다. 이 연구 결과는 세계적인 인 학술지인 네이처 에너지(Nature Energy)에 2021년 12월 13일자로 공개됐다.

에스제이신소재는 지난 2011년 UNIST로부터 2차전지 핵심소재의 원천기술인 고안정성 양극활물질 및 고용량 음극활물질 대량합성기술을 이전받아 2차전지 관련 40여건의 특허를 보유하고 있고, UNIST 내에 기술연구소를 운영중이다.

에스제이신소재 김흥철 사장은 “UNIST와 돈독한 산학협력으로 이뤄낸 성공적인 성과물로 상호협력을 통해 공동발전의 토대를 마련했다. 앞으로도 지역경제 활성화와 고용창출 및 사회공헌 활동을 펼쳐 지역사회에 기여하고 기업의 사회적책임을 다 하겠다”고 강조했다. 김창식기자 goodgo@ksilbo.co.kr

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