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인동첨단소재㈜와 ㈜FIC신소재가 이차전지 음극재의 마지막 기술이라고 불리우는 ‘구상조립흑연’을 개발 및 양산에 성공했다고 지난 5일 밝혔다.
인동첨단소재는 "3년간의 연구 개발을 통해 흑연을 1um 단위로 분쇄할 수 있는 공정을 개발하고, FIC신소재에서는 수년간 개발 및 파이로트(Pilot) 생산용 장비 테스트를 진행하면서 축적된 기술을 적용해 구상조립기술을 완성했으며, 현재는 포항에 양산 장비 구축을 진행하고 있다"고 전했다.
그러면서 "인동첨단소재와 FIC신소재는 자연에서 채굴된 천연흑연을 이차전지 음극재로 만드는 과정에서 다량의 염산, 황산, 불산 등을 사용해 환경을 오염시키는 기존 흑연 음극재 공정을 개선해 화약약품을 사용하지 않는 방식으로 미세흑연 입자를 재조립하는 공정을 적용했다."라고 설명했다.
인동첨단소재 관계자는 "이번에 발표한 구상조립흑연의 외형은 음극재에 최적화된 구형을 띄고 있으며, 내부는 미세흑연 입자들이 고밀도로 조립된 형태로 구현되어 있다."라며 "일반적으로 이차전지용 음극재는 천연 흑연과 인조흑연을 사용하고 있으나, 천연흑연은 인조흑연 대비 용량이 높고, 가격은 저렴하지만 수명이 짧은 단점이 있다."라고 전했다.
그러면서 "인조흑연은 석탄과 타르를 고온소성하는 방식으로 제조되는 석유화학제품으로 환경오염을 야기시키고 천연흑연 대비 낮은 용량과 가격 비싸다는 단점이 있지만 긴 수명의 장점이 특징이다."라며 "이와 관련해 구상조립흑연은 천연과 인조흑연의 장점만을 취해 수명이 길고, 물리적 충전 및 방전 속도가 빠르며 용량도 높다. 또한 가격이 저렴하고 무엇보다 제조과정에서 기존 음극제의 가장 큰 문제점인 환경오염을 일으키지 않는다"라고 강조했다.
인동첨단소재㈜ 유성운 대표는 “지금까지 비교적 싼 가격과 대체 불가능 할 정도의 안정적인 물리적 특성을 가진 흑연 음극재의 발전은 오래 전부터 정체되어 있었다. 이에 구상조립흑연 음극재와 이차전지용 실리콘음극재로 오랜 기술의 정체를 깨고 새로운 이차전지시대가 열렸다”며 “새로운 기술을 통해 지구환경 개선에 도움이 되기를 바란다”고 말했다.
관계자는 "인동첨단소재는 흑연이 표면 전위(Potential)가 서로 반발하는 특성이 있어 대량으로 분쇄하는데 어려움이 있다는 문제점을 감안해 이를 해결하는 공법을 찾아냈으며, 화학 처리를 하지 않은 흑연으로부터 미분쇄 가공으로 사용 가능한 입자와 순도로 만들고 구상조립공정을 거치면 이차전지용 음극재로 사용할 수 있다."라고 전했다.
이어 "이 원료 표면을 코팅하면 일반적으로 사용되는 2차전지용 음극재가 된다. 또한 구상조립공정 중 실리콘 등 새로운 첨가물을 넣으면 특별한 전기적/물리적 기능을 가진 맞춤형 2차전지용 음극재 제조가 가능하다."라고 강조했다.
아울러 "인동첨단소재(주), (주)FIC신소재와 같은 계열사로 차세대 이차전지를 개발생산하는 (주)유로셀(유성운 대표이사) 기업에서는 구상조립흑연 음극재를 적용해 전지 제조 후 테스트를 진행 중에 있으며, 이론적으로 약 7배 빠른 충방전 속도 구현이 가능하기 때문에 이차전지 음극재로 적용할 경우, 전지의 고출력 특성 및 수 천회 사용 가능한 장수명(Cycle) 특성 구현이 가능하다"고 덧붙였다.
출처 : 시선뉴스(http://www.sisunnews.co.kr)
[출처:시선뉴스] 인동첨단소재㈜-㈜FIC신소재 ‘구상조립흑연’ 개발 성공… 이차전지 고출력 가능해
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㈜유로셀은 FIC신소재, 인동첨단소재와 제 27회 ICUS(International Conference on the Unity of Sciences, ICUS XXVII) 중 배터리혁신 섹션에서 구상조립 흑연 성공 및 실증 사례에 대하여 발표했다고 18일 밝혔다.
ICUS는 미국 워싱턴에 등록된 환경과 과학기술을 주제로 한 학회로, 과학기술을 통해 지구 환경오염 개선에 대한 연구를 저명한 연구자들이 연구 결과를 공유하는 컨퍼런스로 대한민국 시간으로 4월 24일부터 25일에 미국 뉴욕에서 진행됐다.
해당 컨퍼런스에는 70여명의 저명한 연구자들이 미래의 에너지 신기술에 대한 연구 결과를 발표했으며 의장은 노벨상 수상자인 Lue moutagnier이다.
유로셀이 발표한 섹션3는 ‘새로운 에너지 기술의 미래전망’이라는 주제이며 ‘전기를 저장하는 배터리의 혁신’과 관련해 한양대학교 선양국 교수, 유로셀의 이병관 연구소장 그리고, 워싱턴대학의 교수 Schalkwijk가 발표를 진행했다. 한양대 선양국 교수는 고용량 양극재의 문제점을 합성 단계에서 이종원소(heterogeneous elements)를 도핑 또는 치환하는 방법으로 접근하여, 고용량 양극재의 수명 및 안정성 문제를 개선한 연구를 발표했다.
㈜유로셀은 차세대 고용량 음극재인 실리콘과 기존 흑연을 복합화 함으로써 안정성과 고용량을 동시에 구현하는 음극재 기술의 마지막으로 불리는 구상조립 흑연 구현에 대하여 발표했다.
기존 실리콘은 충전 및 방전 과정에서 약 400%의 부피팽창으로 인해 수명이 매우 짧은 단점으로 상용소재로 사용할 수 없었고 이런 부피팽창 문제를 해결하기 위해서는 실리콘 입자 크기가 100nm 이하로 작아져야 하지만 생산단가가 매우 비싸거나 기계적으로 분쇄하는 방식으로 입자 크기를 줄이는 방법으로는 300nm가 한계였다.
차세대 실리콘 음극재 기술은 3개의 회사가 협력하여 대량생산 시스템을 구축했다. 인동첨단소재는 그라파이트를 기존 10 um에서 1um로 분쇄하고, FIC신소재는 자체 개발한 장비를 사용해 마이크로 크기의 실리콘 입자를 10~100nm까지 나노 단위로 분쇄하여, 흑연 음극재와 복합화 후 비정질 카본으로 코팅하는 방식으로 흑연-실리콘 복합 음극재를 생산하였다.
FIC신소재에서 개발한 흑연-실리콘 복합 음극재는 실리콘 첨가량에 따라 약 450~800mAh/g의 용량 구현이 가능하고, ㈜유로셀은 실리콘 3%이상 첨가된 흑연-실리콘 복합 음극재를 고용량 양극재인 NCA와 조합해 파우치 타입의 전지를 제작한 후 군사용 드론 테스트를 진행했다.
그 결과, 기존 배터리를 장착하여 비행한 시간 대비 약 155% 증가한 비행 시간을 기록했다.
구상 조립흑연의 경우 기존 흑연 대비 리튬이온의 이동 거리를 줄여 고출력 충전 및 방전이 가능하기 때문에 향후 전기차용 배터리에 적용할 경우 6분 이내의 급속 충전을 가능하게 해줄 수 있는 차세대 고출력 음극소재라고 할 수 있다.
㈜유로셀 유성운 대표는 “27년의 역사와 권위가 있는 ICUS 학회에서 자사의 구상조립 기술을 발표할 수 있게 되어 매우 기쁘고, 차세대 배터리 음극재의 양산과 군용 드론에서 실증 검증하고 이를 전세계 권위있는 전문가들 앞에서 발표하게 되어 영광이다”라고 전했다.
이어 ”리튬이온전지의 마지막 기술의 하나인 구상조립흑연을 구현을 성공하여 차세대 배터리를 선도할 수 있을 것으로 예상되며 5월 9일에 포항에 구상조립흑연을 제조할 수 있는 양산 공장이 준공되어 대량 양산 체제를 갖추어 2세대 대용량 배터리 생산의 길을 열었다”고 덧붙였다.
출처 : 더퍼스트미디어(https://www.thefirstmedia.net/news/articleView.html?idxno=75796)
[정훈상 기자] 유로셀이 영국 국영 배터리 기관 영국 배터리 산업화센터 (UKBIC) 초청을 받아 주요 정부 관계자와 글로벌 기업을 대상으로 자체 개발한 UHC(Ultra High Capacity) 배터리를 시연했다. UHC 배터리는 'FIC신소재'가 개발한 실리콘 음극재를 적용한 제품으로 동일 크기에 에너지 밀도가 150% 이상 증가한 고효율 배터리다.
UKBIC는 영국 정부가 1억3천만 파운드를 투자해 설립한 기관으로 친환경 기반의 미래 산업 추진을 위해 배터리 기술 개발을 주도하고 있다. 주로 시제품 단계의 제품들을 대량 양산이 가능하도록 지원하는 사업을 진행하고 있다.
이번 초청은 차세대 배터리 생산을 위한 것으로 2차전지 개발업체 유로셀 뿐 아니라 실리콘 음극재 제조 업체인 'FIC신소재', 2차전지 음극재 주원료인 그라파이트 제조업체 '인동첨단소재'등 주요 업체 3사가 초청받았다.
유로셀 관계자는 "코로나로 주요 경제 활동이 '셧다운'될 정도의 상황에서도 영국 정부가 배터리 산업을 활성화하기 위해 초청이 이뤄진 것으로 배터리용 소재 점검과 공정 Process 점검, 양산 수준 검증을 위한 제조 공정과 일정 등을 상호 협의했다"고 말했다.
그는 이어 "이번에 시연한 배터리는 기존 대비 150% 이상 용량이 개선된 제품으로 UKBIC로부터 엄청난 호평을 받았으며 UKBIC는 시연한 배터리를 영국에서 양산하는 것을 전제로 Cycle 테스트를 진행 중"이라며 "UKBIC는 내구성과 안전성이 뛰어나고 경제성이 있는 고성능 저중량 배터리와 재활용 배터리 개발 골자로 하는 영국 정부 주도 프로그램 인 FBC(Faraday Battery Challenge)의 핵심 적인 역할을 담당하고 있어 상용화까지 연결될 가능성이 높다"고 덧붙였다.
유럽은 중국·미국과 더불어 3대 전기차 시장으로 꼽힌다. 영국은 보리스 존슨 정부가 2030년까지 내연기관 자동차 퇴출을 선포하고 친환경 지원 사업을 위해 26억파운드(약 4조500억원)을 투자할 계획이다. 이 가운데 상당 부분이 배터리 프로젝트에 쓰일 계획이다. 유럽연합(EU)과영국 간 브렉시트 협상 원산지 규정에 따라 자국에 전기차를 생산하기 위해서는 배터리팩 성분의 30% 이상을 영국에서 만들어야 하기 때문에 영국 내 배터리 생산이 불가피한 상황이다.
유로셀 유성운 대표는 “차세대 2차전지의 트랜드인 '나노 실리콘 음극재'를 적용한 고용량 UHC 배터리를 자체 개발하는데 성공해 이번 영국 국영기관 초대에 응한 것으로 제품 시연을 통해 유로셀의 기술력을 대외적으로 인정받았다는 점에서 의미가 크다"며 "차세대 배터리 개발을 위해 연구 개발을 지속하는 한편 영국 정부와 긴밀히 협력해 영국 등 유럽 지역에 생산 기지를 설립해 글로벌 양산 체계를 구축할 것"이라고 강조했다.
출처 : 마켓뉴스 http://www.marketnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=62522
이차전지 배터리 핵심소재인 실리콘 음극재 생산기업 ㈜에프아이씨신소재는 지난 9일 경북 포항에 대량 생산 라인 준공식을 가졌다고 밝혔다.
이날 준공식에는 이강덕 포항시장과 김두관 더불어민주당 의원 등 지역 정재계 인사들은 물론, 특별히 FIC UK(FIC Advanced Materials UK )투자자 그룹을 대표해 조나단 윗브레드(Jonathan Whitbread)가 참석하여 축사를 진행했다.
조나단 윗브레드는 “코로나 속에서도 ㈜에프아이씨신소재의 포항 양산 공장 준공식을 축하하기 위해서 영국 FIC에 대한 한국의 3개 회사(인동첨단소재, FIC신소재, 유로셀)와 투자 협약 차 방문했다”고 밝혔다.
이어 “FIC UK는 영국소재의 회사로 주요 주주는 전세계 1위 광산기업인 Glencore Family Office 를 비롯한 굴지의 기업과 그 외 3개의 영국 금융회사가 참여하고 있으며 한국에서는 (주)FIC신소재, 인동첨단소재(주), (주)유로셀이 주주로 참여한다”고 덧붙였다.
FIC UK는 원자재부터 완성품인 자동차에 이르기까지 해당 프로젝트에 대해 전략적 관심을 가지고 있고 업계 실적을 보유한 초고자산가 패밀리 오피스 및 개인 투자자 그룹을 투자자로 유치했다. 또한 FIC UK는 유럽 및 재규어, 랜드로버 등 OEM 자동차 부문에서 관심을 받고 있다는 것이 업체 측 설명이다.
출처 : https://www.sedaily.com/NewsView/22MBZV0RJ0