에스엠랩, 고용량 배터리 양극재 '단결정 클러스터' 세계 첫 양산 성공

Ni함량 97%…고속 충전에도 출력 특성 16%P 이상 개선
산업통상자원부 국가첨단전략기술 보유 기업 인증

단결정 입자(왼쪽)와 단결정 클러스터 형상 비교.

에스엠랩(대표 조재필)은 고속 충전에도 출력 특성이 떨어지지 않는 고용량 배터리 양극재 '단결정 클러스터' 개발에 이어 양산에 성공했다고 27일 밝혔다.

최근 주목받고 있는 고에너지 밀도 원통형 배터리 46시리즈는 단결정 양극재로 원하는 셀 용량을 구현할 수 있다. 하지만 현재 사용하는 4~5마이크로미터(㎛) 크기 단결정 양극재는 내구성은 좋지만 출력 특성이 떨어져 고속 충전시 이론용량 만큼의 완전 충전이 어렵다. 배터리 제조사간 이를 해결하기 위한 개발 경쟁이 치열하다.

에스엠랩은 기존 단결정 양극재의 내구성은 유지하면서 출력 특성을 개선한 '단결정 '클러스터'를 개발했다. 2마이크로미터 크기의 단결정 입자 여러 개를 합성하고 여기에 첨가제로 단단히 접착하는 기술을 사용했다. 이어 단결정 클러스터 양산에 성공해 금양에 4695 사이즈 원통형전지 소재로 공급하고 있다.

파우치 형태 리튬이온전지에서 단결정 입자와 단결정 클러스터 출력 비교

단결정 클러스터 적용 배터리셀은 충전 시간을 60분에서 15분으로 줄여도 이론 용량의 86% 이상까지 충전된다. 일반 단결정 소재는 70% 셀용량 유지율에 그쳤다. 고온 압연공정에도 하나의 입자처럼 잘 부서지지 않는다.

에스엠랩은 1, 2공장(연 생산량은 1만800톤)에 이어 올해 2분기 내에 3공장(연 3만톤)을 착공할 예정이다. 이 같은 성과로 산업통상자원부 국가첨단전략기술 보유 기업으로 인증받았다.

조재필 대표는 “국가첨단전략기술 보유기업 인증으로 기술개발 역량 강화와 사업 확대에 큰 동력을 확보했다”며 “유관기관과 협력해 기술유출을 예방하고 핵심 기술과 인력 관리도 최고 수준으로 유지할 것”이라고 말했다.

에스엠랩은 배터리 분야의 세계적 석학인 조재필 UNIST 에너지화학공학과 교수가 2018년 설립한 UNIST 교원 창업기업이다. 지난해 10월 시리즈 D투자(1300억원)를 받아 누적 투자유치금 2390억을 기록했고 연내 코스닥 상장을 추진하고 있다.

울산=임동식기자 dslim@etnews.com