기초지원硏, 고성능 ‘리튬이차전지’ 상용화 추진

- 국내업체에 정액기술료 20억에 기술 이전

음극재 제조기술 기술이전 협약식 체결 모습. 양성광(오른쪽부터) KBSI 원장, 김양수 책임연구원, 양관모 ㈜마샬캡 대표.[한국기초과학지원연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 한국기초과학지원연구원(KBSI)은 고용량·고안정성·장수명까지 동시에 확보할 수 있는 음극재 제조기술을 민간 기업에 이전해 상용화를 추진한다.

KBSI는 ㈜마샬캡과 20억원의 정액기술료를 지급 조건으로 하는 기술이전 협약식을 개최했다.

차세대 이차전지 분야에서 양극재 기술의 진보를 통한 에너지밀도의 증가는 이미 한계에 다다랐기 때문에, 최근 음극재의 에너지밀도를 높이는 방향으로 연구가 한창 진행되고 있다.

IT, 모바일 기기에서 주로 쓰이는 리튬이온전지의 음극재는 기존에 흑연을 기반으로 제조돼 왔다. 이 흑연은 단위 부피당 에너지밀도가 낮고, 높은 방전전압에서 발생하는 전지의 오작동, 과충전 등에 의한 발화·폭발의 위험이 있다. 따라서 고에너지밀도를 요구하는 기기장치의 전원으로 사용하는 데에 한계가 있었다.

흑연 음극재의 문제를 해결할 대안으로 다양한 음극재가 개발되고 있지만 충·방전시 부피 팽창, 낮은 이온전도 등 기술상의 문제로 적용에는 어려움이 발생하고 있다.

전주센터 김양수 박사가 개발한 기술은 티타늄을 기반으로 제조한 음극용 소재다. 이 음극재는 부피 변화가 없음은 물론, 다양한 온도 범위에서도 구조적인 안정성을 가지며, 고용량과 긴 수명을 갖는 장점을 지니고 있다.

김양수 박사와 음극재 제조 활용 연구장비.[한국기초과학지원연구원 제공]

세계 리튬이차전지의 음극재 시장은 향후 2021년 약 88억 달러에서 2026년에 약 204억 달러로, 연평균 약 20% 규모로 성장할 전망이다. 이번에 이전되는 기술은 차세대 이차전지 음극재 시장에 새로운 게임 체인저로 작용할 것으로 예상된다.

(주)마샬캡은 산업용 장비 제조 등에 경쟁력을 보유한 기업으로, 이번 이전 기술에 기반해 리튬이차전지 산업으로 사업 영역을 확장할 계획이다.

김양수 박사는 “이번에 이전하는 기술은 기존 음극재의 단점을 보완할 수 있는 원천소재를 개발한 것으로, 리튬이차전지를 이용하는 다양한 분야에 활용될 수 있다”며 “마샬캡과 추가 연구개발 및 노하우 공유를 통해 고용량, 고안정성, 긴 수명을 갖는 우수한 이차전지용 소재가 만들어질 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

양성광 KBSI 원장은 “KBSI는 산업계의 수요 동향을 적극적으로 살피고, 요구사항 반영과 기술적 한계 극복을 위해 다양한 기술을 개발하고 있다”며, “우수 연구성과에 대한 비즈니스 매칭을 지속적으로 강화, KBSI의 보유 기술이 국가 경쟁력 제고에 기여할 수 있도록 힘쓰겠다”고 강조했다.

nbgkoo@heraldcorp.com

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