LG엔솔, 실리콘 100% '퓨어 실리콘' 배터리 상용화 도전…전기차 첫 적용 추진

LG에너지솔루션 직원들이 배터리를 선보이고 있는 모습(사진=전자신문DB)

LG에너지솔루션이 차세대 배터리 상용화에 성큼 다가섰다. 기존 음극재 대비 획기적으로 용량이 개선된 '퓨어 실리콘' 기술에 중요 진척을 이뤄냈다.

8일 업계에 따르면 LG에너지솔루션은 전기차용 퓨어 실리콘 시제품을 개발하고, 본격적인 성능 테스트에 착수할 것으로 파악됐다.

이 사안에 정통한 업계 관계자는 “개선이 필요 없을 정도의 퓨어 실리콘 기술을 개발한 것으로 안다”며 “시제품 평가를 진행할 계획”이라고 전했다.

퓨어 실리콘(Pure Silicon)은 순수 실리콘으로 만든 음극재를 뜻한다. 현재 이차전지 음극재는 흑연을 주원료로 사용하고 있는데, 실리콘이 흑연보다 10배 많은 에너지를 저장할 수 있어 실리콘으로 대체하려는 시도가 일고 있다. 배터리 용량 확대로 전기차 주행 거리가 늘릴 수 있고, 자원량이 풍부해서다.

단, 실리콘은 흑연보다 많은 리튬이온을 담기 때문에 부피가 쉽게 커지는 것이 단점이었다. 이에 실리콘을 음극재에 활용해도 그 비중이 소량에 그쳤다. LG에너지솔루션이 퓨어 실리콘 시제품을 개발하고, 이를 테스트한다는 건 상당 수준으로 기술 개선을 이뤄냈다는 뜻으로 풀이된다.

실리콘 이미지(사진=LG에너지솔루션)

LG에너지솔루션은 실리콘 크기를 현존 최소 수준인 5마이크로미터(㎛)로 줄여 문제를 해결한 것으로 파악됐다. 성능 개선뿐만 아니라 배터리 부피를 줄이는 데도 기여할 수 있을 것이란 평가다. 최종 상용화가 되면 장거리 주행과 충전 성능 개선, 흑연보다 용량당 가격이 저렴한 실리콘을 통한 배터리 가격 경쟁력 확보 효과가 기대된다.

LG에너지솔루션은 퓨어실리콘 성능 고도화를 위해 국내외 소재 업체와 협력하고 있다. 나노 입자를 만드는 실리콘 재료 기업, 실리콘에 첨가 재료로 쓰이는 도전재·바인더 업체 등과 개발을 진행하고 있다. 향후 전기차에 퓨어 실리콘 배터리를 탑재하기 위한 예비 공급망 구축이 시작된 셈이다.

퓨어 실리콘은 테슬라가 2020년 전기차 배터리 기술을 소개하는 행사(배터리데이)에서 적용 계획을 언급하며 시장의 관심을 끌었다. 테슬라는 퓨어 실리콘 음극재와 니켈 90% 이상인 하이니켈 배터리, 가격 경쟁력이 우수한 하이망간 배터리 등을 자사 전기차량에 탑재하겠다고 밝힌 바 있다. LG에너지솔루션 모회사인 LG화학 신학철 부회장은 지난해 2월 성장전략 발표에서 퓨어실리콘 개발을 중점 과제로 소개했다. 퓨어 실리콘 상용화가 주목된다.

김지웅기자 jw0316@etnews.com