2025.08.02 토요일
검색
'활물질' 검색결과
기간검색
-
~
검색영역
검색어
-
LG엔솔 '무음극 전지' 개발 순항...상용화는 언제? [이코노믹데일리] LG에너지솔루션이 무음극전지 개발에 박차를 가하고 있다. 기존보다 더 작고 가볍고 더 오래 사용할 수 있는 배터리를 만든다는 것이다. 전문가들은 균일성을 확보해 무음극전지를 적용한 전고체 배터리 개발에 힘 써야 한다는 입장이다. 31일 LG에너지솔루션에 따르면 음극 활물질 자체를 없앤 무음극전지 개발이 순조롭게 진행되고 있다. 일반적으로 리튬이온 배터리는 양극재, 음극재, 분리막, 전해질 등 4대 소재로 구성된다. 이중 음극은 배터리 충전 시 양극에서 이동한 리튬이온을 저장하는 역할을 맡으며 흑연이나 실리콘 등 음극 활성 물질이 사용된다. 이때 무음극전지란 음극 소재 안에 리튬이 저장되는 공간이 없는 구조로 충전할 때 리튬이 직접 집전체에 도금된다. 방전될 경우에는 탈리(따로 벗어남)된다. 무음극전지는 에너지 밀도를 높이고 제조 공정을 단순화하는데 유리한 차세대 기술로 주목받고 있다. 기존 배터리는 충전할 때 일정한 두께의 음극층이 존재해 셀에 일정한 부피를 차지했다. 하지만 무음극전지는 충전이 이뤄질 때만 도금돼 초기 셀 두께를 줄일 수 있어 공간 활용이 높아지는 것이다. 이로써 구조적 이점이 추가돼 같은 부피라도 리튭을 더 많이 저장할 수 있어 에너지 밀도 향상에 유리해진다. 전고체배터리와 결합할 경우 무음극전지에서 얻는 구조적 이점과 전고제전지의 안정성이 결합돼 기존보다 높은 시너지 효과가 발생할 것으로 업계는 내다보고 있다. 전고체배터리는 고체 전해질을 사용해 안정적이며 부정적 반응을 최소화하는데 이와 결합할 경우 도금과 탈리까지의 사이클이 안정적으로 반복돼 리튬 손실을 줄여 성능을 확보한다는 것이 골자다. 앞서 전고체배터리는 고체 전해질을 사용해 안정성과 에너지 밀도를 크게 높인 차세대 이차전지 종류 중 하나다. LG엔솔은 제조 공정비와 원재료비 절감도 기대하고 있다. 음극 활물질 층을 형성하는 공정이 단순화된다면 그만큼 제조 공정이 간소화한다는 의미인데 이는 곧 원재료비 절감과 공정성 향상으로 이어지게 된다. 해당 기술은 이정필 미래기술센터 황화물계전고체전지1PJT 소속 전문가가 개발했으며 지난 2021년 10월에 특허 출원을 완료해 LG엔솔의 기술로 보호받고 있다. LG에너지솔루션 관계자는 "이 기술은 오는 2029년 하반기를 목표로 상용화할 예정"이라고 말했다. 전문가들은 무음극전지 개발에 대해 긍정적인 인식을 보이고 있다. 익명을 요청한 한 연세대 신소재공학과 교수는 "무음극전지를 활용한 배터리를 탑재하면 무게 단위당 담아낼 용량이 커져 1회 충전 시 전기차 주행거리가 비약적으로 향상할 수 있을 것"이라며 "전지 내부 균일성을 확보하는 것이 관건"이라고 말했다.2025-07-31 14:54:40
-
본격화하는 배터리 특허 전쟁과 LG엔솔의 특허 전략…대책 마련 촉구 목소리도 [이코노믹데일리] 국내 배터리 업계와 중국의 기술 경쟁이 특허 경쟁으로까지 번지고 있다. 이에 따라 특허 확보에 노력을 기울여야 한다는 주장이 제기되고 있다. 중국 배터리 업계가 기술력을 앞세워 시장 점유율을 확대하고 있는 가운데 미래 배터리 시장 점유율을 회복하고 반등 가능성을 기대하기 위해서다. 28일 한 배터리 업계 전문가는 "특허를 보유하고 있으면 고객사에게 기술력을 더 쉽게 어필할 수 있으며 기술 침해에 대한 근거가 되기 때문에 중국 업체의 해외시장 진출 시 법적 대응에도 활용할 수 있다"고 말했다. LG엔솔은 현재 전 세계에서 배터리 관련 특허를 가장 많이 보유하고 있으며 최근 주요 특허 1000건 중 약 580건에 대해 경쟁사 침해 정황을 발견해 강경 대응에 나선 상황이다. LG엔솔의 지난해 기준 누적 등록특허는 국내 1만243건, 해외 2만8255건으로 총 3만8498건이다. 등록특허로 인정받으면 기술에 대한 독점권이 발생한다. LG엔솔의 주요 등록특허는 △전기화학적 성능이 우수한 니켈계 리튬 이차전지용 전극 활물질 기술 △열전도성 수지층을 포함하는 배터리 모듈 기술 △출력이 우수한 다층 음극에 관한 기술 등이다. 문제는 최근 배터리 업계에서 벌어지고 있는 주요 중국 경쟁사의 특허 침해에도 국내 기업들의 대응이 어렵다는 점이다. 한 국제 통상 전문가에 따르면 중국은 자국 산업 보호를 최우선으로 하고 있어 중국 내에서는 기술 분쟁 시 자국 기업의 편을 들어줄 가능성이 높기 때문이다. 중국 시장 내에서는 특허 침해에 대한 대응이 현실적으로 제한되는 것이다. 이러한 상황에도 배터리 기술에 대한 특허 선점이 중요한 이유는 특허 확보가 미래 글로벌 시장 점유율 확보 및 방어에 유효한 전략이 될 수 있기 때문이다. 예를 들어 최근 BYD, 지리 등 중국의 자동차 기업들은 유럽과 동남아 등으로 수출을 확대하려는 움직임을 보이고 있다. 이때 중국 전기차에 탑재된 배터리가 국내 기업의 특허를 침해했다면 글로벌 시장에서는 판매를 제재할 수 있다. 국내 기업은 최근 중국 기업들에게 시장 점유율을 많이 빼앗긴 상황이며 시장 점유율 방어의 중요성은 나날이 커지고 있다. SNE리서치가 지난 2월 발간한 보고서에 따르면 지난해 국내 배터리 3사의 전기차·에너지저장장치(ESS) 등 배터리 시장 점유율은 14%로 전년 대비 10%p 하락했다. 반면 CATL, BYD, EVE 등 중국 기업의 합산 점유율은 전년 대비 11%p 상승한 74%를 기록하면서 국내 배터리 업계의 점유율을 흡수하고 있다. 실제 LG엔솔은 자사의 특허관리 전략을 △1단계 방어 △2단계 포트폴리오 관리 △3단계 수익창출 △4단계 통합 △5단계 고도화로 구분하고 있으며 경쟁사의 특허 침해에 대해 단호한 대응을 이어간다는 계획이다. 특히 특허 방어와 축적에만 집중하던 단계를 넘어 경쟁사의 특허 무단 사용을 저지하고 무형자산을 사업관리의 한 축으로 활용하는 등 특허를 통해 경쟁 우위와 수익성을 동시에 확보한다는 방침이다. 이와 관련해 이한선 LG엔솔 특허그룹장(전무)은 지난 15일 열린 지식재산 전략포럼에서 "특허는 기술패권을 위한 경쟁력의 핵심"이라며 "글로벌 시장에서 특허를 선점하는지 여부가 산업의 미래 경쟁력을 결정할 수 있다"고 말했다.2025-04-29 07:00:00
-
KERI·KIMS, 차세대 배터리 위한 '분무건조 건식 전극 제조기술' 공동 개발 [이코노믹데일리] 한국전기연구원(KERI)과 한국재료연구원(KIMS)이 고용량 이차전지 구현을 위한 ‘분무건조 기술 기반의 고성능 건식 전극 제조기술’을 공동 개발했다고 7일 밝혔다. KERI와 KIMS는 이차전지 건식 공정에 분무 건조 기법을 적용해 내부 물질 간 혼합을 최적화했으며 이를 통해 도전재 함량을 줄이고 활물질 비율을 늘려 고용량 이차전지를 구현할 수 있는 기술을 개발했다. 분무 건조 기법은 식품이나 제약 업계에서 널리 사용될 정도로 양산성이 검증된 기술이다. 일반적으로 이차전지 전극은 전기에너지를 저장하는 '활물질'과 전기의 흐름을 돕는 '도전재' 그리고 접착제 역할을 하는 '바인더'를 섞어 제조하며 용매 여부에 따라 습식·건식 공정으로 나눠진다. 용매 없이 고체 상태의 파우더를 섞는 건식 공정은 습식 공정 대비 친환경적이고 에너지 밀도를 높일 수 있지만 기존에는 활물질·도전재·바인더를 균일하게 혼합하는데 한계가 있었다. 이번 기술을 개발한 연구진에 따르면 활물질과 도전재를 액체 슬러리 형태로 섞은 다음 유리관으로 된 고온의 챔버에 분사하면 챔버 내부의 높은 온도로 인해 용매가 순식간에 증발되며 고르게 혼합된 활물질-도전재 복합 분말을 얻어낼 수 있다. 이는 커피 농축액을 분사하면서 뜨거운 바람을 가해 고체 형태의 분말을 얻는 커피믹스 대량생산 방식과 동일한 공법이다. 공동 연구진은 다수의 실험을 통해 도전재 함량을 기존 건식 전극 문헌에 보고되는 2~5%에서 0.1% 수준까지 획기적으로 낮췄다. 활물질 함량은 세계 최고 수준인 98%까지 끌어올리는 데 성공했다. KERI 차세대전지연구센터 황인성 선임연구원은 "분무 건조 기법을 통해 전극 내부 소재들을 최적의 형태로 조합해 에너지 밀도와 성능 향상에 기여할 수 있게 됐다"며 "이번 연구 성과는 전고체전지나 리튬황전지 등 차세대 전지 분야에 모두 적용될 수 있다는 점에서 파급력이 크다"고 말했다.2025-04-07 11:23:18
많이 본 뉴스
영상
Youtube 바로가기
![[기자수첩] 지시로 SPC 산재 막을 수 없다…진짜 실행력 증명돼야](https://image.ajunews.com/content/image/2025/07/28/20250728160448220653_518_323.jpg)