포스코케미칼이 전기차(EV) 배터리용 차세대 양극재인 니켈·코발트·망간·알루미늄(NCMA) 개발에 속도를 내고 있다. NCM811(니켈·코발트·망간 비중 8:1:1)과 함께 투톱 체제를 구축할 전망이다.

2일 포스코케미칼은 에너지 밀도를 205밀리암페어(mAh)/g로 높인 NCMA 양극재를 개발한 것으로 전해졌다. 열안정성을 나태내는 지표인 DSC(시차주사열량계, 상전이 온도 측정 방식)를 231℃까지 확보했다. 최근 개발한 N8×(하이니켈 양극재 상품명, 니켈 함량 80% 이상)의 219℃보다 더 높다. 양극재는 온도가 높아질수록 안정성이 낮아진다. DSC 온도가 높다는 것은 그만큼 안정성을 확보했다는 의미다.

당장 시장에 내다팔 수 있는 수준은 아니다. 내년에는 DSC 온도를 235℃로 더 높일 계획이다. 에너지 밀도는 2021년 220mAh/g까지 확보한다. 이 시기를 전후해 상용화 여부가 결정될 것으로 보인다.

생산은 현재 증설이 진행되고 있는 광양 2공장 이후 3공장에서 이뤄질 것이 유력하다. 광양 1·2공장은 NCM622(니켈·코발트·망간 비중 6:2:2)을 주로 만든다. 물론 양극재 종류와 관계없이 원료인 황산코발트, 수산화리튬 등과 전구체를 소성(열로 서로 다른 물질을 섞는 작업)하는 과정이 동일하기 때문에 광양 2공장에서도 NCM811이나 NCMA가 생산될 수 있다. 고객사 확보가 관건이다.

니켈 함량을 높인 양극재는 에너지를 담을 수 있는 그릇이 크다. 전기차 1회 충전시 주행거리를 늘릴 수 있다. 대신 안정성 확보가 쉽지 않다. 수명도 짧아진다. 이에 따라 양극재에 포함된 니켈에 특수 코팅을 하거나 소량의 알루미늄을 더한 NCMA가 주목받고 있다. 현재 NCMA 개발을 진행하고 있는 기업은 포스코케미칼 외에도 LG화학, 코스모신소재, 에코프로비엠 등이다.

현재 각 기업이 개발하고 있는 NCMA 에너지 밀도는 220mAh/g 내외다. 니켈 함량 88% 수준이다. 다만 업계 일각에선 NCM622이 본격적으로 사용되고 있는 상황에서 급격히 NCM811이나 NCMA로 시장이 넘어가지는 않을 것으로 보고 있다.

업계 관계자는 "하이니켈 양극재 최대 관건은 짧아진 수명을 어떻게 극복하느냐는 것"이라며 "NCAM의 경우 알루미늄 주변에 얼마나 차별화된 도핑으로 니켈의 불안정성을 제어할 수 있느냐가 관건이다"라고 전했다.

배터리 혁신 소재 콘퍼런스 안내 : 12월 16일 한국기술센터 국제회의실

디일렉은 국내 미디어 최초로 배터리 4대 핵심소재를 담당하고 있는 기업을 통해 관련 기술 트렌드, 과제와 미래를 조망하는 '배터리 소재 혁신 콘퍼런스'를 오는 12월 16일 개최합니다. 국내 유일 분리막 기업이면서 배터리까지 함께 만드는 SK이노베이션은 물론 국내 최대 양·음극재 업체인 에코프로비엠과 포스코케미칼이 모두 참석합니다. 국산 전해질을 만드는 엔켐도 참여합니다.

폐배터리에서 쓸만한 소재를 뽑아낼 수 있는 기술을 포스코경영연구원이 소개합니다. LG화학과 삼성SDI를 거친 배터리 1세대 엔지니어 선우준 박사가 재료 시장 인사이트를 제공합니다. 차세대 배터리 소재에 대응할 장비와 인공지능(AI)을 통한 배터리 물류 시스템을 내세운 에스에프에이도 있습니다.

전자부품 전문 미디어 디일렉이 기획 주관한 차별화된 콘퍼런스입니다. 새로운 정보로 새로운 사업 기회를 잡으시기 바랍니다. 많은 관심 부탁드립니다.

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- 행사 개요 -

행사 : 배터리 시장 기회와 위험 대응할 핵심 기술, 테크 이노베이션
주최 : 전자부품 전문미디어 디일렉(www.thelec.kr)
일시 : 2019년 12월 16일(월) 13:00~17:00
장소 : 서울 역삼동 한국기술센터 16층 국제회의실(서울특별시 강남구 테헤란로 305길, 역삼동 701-7)
참가비 : 사전등록 14만3000원, 현장등록 16만5000원(부가세 포함)
규모 : 150명

*발표 자료, 커피와 다과 제공

- 프로그램 -

이수환 기자 다른기사 보기