전기차 화재 막는 '실리콘 음극재'..한국메탈실리콘, 판매 개시

"전기차 화재가 없는 안전한 배터리를 만드는 데 일조하는 게 목표죠."

한국메탈실리콘㈜이 2차전지용 '퓨어 실리콘TM 음극재'를 이베이(ebay)에 출시한다. 최종오 한국메탈실리콘 대표는 "B2B(기업 간 거래) 고객사에만 공급하던 퓨어 실리콘TM 음극재를 론칭하게 됐다"며 "가격 경쟁력이 뛰어난 실리콘 음극재로 프로모션을 펼치겠다"고 말했다.

실리콘은 반도체·태양전지·합금·수지 등 약 2만5000가지 제품에 사용되는 기초 소재인데, 최근 리튬이온전지의 흑연 음극재 성능 향상 및 흑연 대체 소재로 곽광받고 있다. 특히 '실리콘 음극재'는 전기차 화재 예방과 안전성 향상에 기여한다. 실리콘은 흑연보다 10배 이상 큰 용량과 빠른 충방전 속도를 지녔다. 특히 테슬라의 CEO '일론머스크'가 2020년 배터리 행사에서 실리콘 음극재 적용 계획을 발표해 화제가 된 바 있다.

한국메탈실리콘 측은 "전기차 화재 예방 대책으로 실리콘 음극재가 부상한 이유는 '충방전 용량'에 있다"며 "충방전 용량이 커 전기차 화재 원인으로 꼽히는 과충전 및 과방전 우려를 불식시킬 수 있다"고 말했다. 이어 "실리콘에 충전을 50%만 해도 기존 흑연 배터리보다 용량이 3~4배 커 배터리 안전성이 높아지는 셈"이라고 덧붙였다.

실리콘 음극재는 크게 2가지로 나뉜다. 한국메탈실리콘 생산품을 원료로 한 SiO(일산화실리콘) 음극재를 흑연과 함께 사용하는 '복합체 음극재'와 나노미터 크기의 실리콘을 흑연에 첨가한 음극재다. 이번 '퓨어 실리콘TM 음극재'는 흑연을 완전히 대체한 새로운 음극재다. 실리콘만으로 2차전지를 만들 수 있다. 회사는 이를 2017년 상용화했으며, '퓨어 실리콘 TM'(Pure Silicon·TMPure SiTM)으로 상표권도 확보했다.

업체 관계자는 "많은 전지업체(L사, S사 등)와 국내외 전지 소재 기업(D사, P사, E사 등)의 파일롯 테스트를 통과하고 양산시험용 물량을 공급 중"이라고 말했다. 이어 "실리콘TM 음극재는 용량당 가격이 기존 나노 사이즈 실리콘 음극재보 다 1/5~1/10 수준으로 낮은 게 장점"이라며 "대용량 고성능 음극재에 관심이 있는 대학과 연구소, 중소벤처기업 등도 당사 실리콘TM 음극재를 사용할 수 있게 됐다"고 했다.

한국메탈실리콘은 가격 경쟁력을 내세운 실리콘 음극재로 전기차 보급의 주요 과제 '배터리 저가화'에 기여한다는 각오다.

한국메탈실리콘이 개발한 실리콘 음극재/사진제공=한국메탈실리콘