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삼성SDI, 인조흑연 대량 확보…배터리 수명 늘린다

  • 송고 2019.12.13 14:05 | 수정 2019.12.13 14:07
  • 정민주 기자 (minju0241@ebn.co.kr)

인조흑연 500톤 공급계약 체결…배터리 안정성↑, 충·방전 수명↑

삼성SDI가 독일 프랑크푸르트 모터쇼에서 전기차 시대를 선도할 다양한 배터리 제품들을 전시했다. [사진=삼성SDI]

삼성SDI가 독일 프랑크푸르트 모터쇼에서 전기차 시대를 선도할 다양한 배터리 제품들을 전시했다. [사진=삼성SDI]


삼성SDI가 인조흑연 공급처를 확보, 배터리 수명을 늘리기에 총력을 다한다.

13일 해외소식통 및 화학업계에 따르면 호주 배터리 소재 개발업체인 노보닉스(Novonix)는 삼성SDI에 전기차 배터리용 인조흑연 500톤을 공급하는 계약을 최근 체결했다.

로이터통신은 "노보닉스는 2020년 10월부터 최소 500톤 분량을 삼성SDI에 납품할 것임을 호주 증권 거래소에 밝혔다"며 "수요에 따라 인조흑연 공급을 늘릴 수 있다"고 보도했다.

그러면서 삼성SDI 관계자 말을 인용해 "노보닉스를 최종 선택한 이유는 밝힐 수 없지만, 이번 거래는 원자재의 안정적인 공급을 확보하기 위한 노력이다"고 언급했다.

흑연은 전기차용 배터리 핵심 구성요소(양극재·음극재·분리막·전해질) 중 음극재에 해당한다. 음극재는 배터리 수명을 담당해 배터리 제조사가 연구·개발에 가장 신경쓰는 요소다.

흑연은 인조흑연과 천연흑연으로 나뉜다. 규칙적인 형태로 탄소가 결합해 하나의 층이 형성, 이 층이 여러 겹 쌓인 구조다. 리튬이온이 양극에서 음극으로 이동하는 충전 과정에서 리튬이온은 흑연 층 사이로 들어가 저장된다.

이런 충전 과정에서 리튬이온이 들어오며 측연 층에 부피 변화가 일어난다. 가공 중 결정성을 높인 인조흑연이 천연흑연보다 내부 균일성이 높아 부피 변화가 덜 일어나는데, 변화가 적을수록 배터리 안정성이 높아져 충·방전 수명이 길어진다.

리튬이차전지용 탄소재료 연구동향에 따르면 일반적으로 인조흑연은 천연흑연보다 2~3배 정도 수명이 길어 리튬이온배터리의 10년 수명 보장이 가능하다.

다만 인조흑연은 천연흑연보다 50% 가량 비싸 배터리 제조사들은 일반적으로 인조흑연과 천연흑연을 동시에 사들여 배합해 사용하는 것으로 알려졌다.

삼성SDI는 이번 계약에서 인조흑연만을 납품받기로 했다. 제품 안정성 확보 및 수명연장에 가장 방점을 두고 있는 것으로 업계는 풀이한다.

배터리업계에 따르면 삼성SDI 외에도 인조흑연를 대거 확보하는 곳은 테슬라(Tesla)다. 인조흑연 시장은 지속 상승, 현재 16만5000톤 수요에서 2025년 32만톤까지 확대한다는 분석이다.

국내 배터리업계 관계자는 "부피가 덜 팽창하는 음극 소재를 사용하면 보다 높은 용량을 보유할 수 있다"며 "때문에 업계에서는 흑연 팽창을 줄이는 연구와 인조흑연을 확보하려는 움직임이 활발히 이뤄지고 있다"고 말했다.

[사진=삼성SDI 블로그]

[사진=삼성SDI 블로그]


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