삼성SDI, 독자 실리콘 음극 소재로 `초격차 배터리` 돌파구

[디지털타임스 박정일 기자] 삼성SDI가 배터리 핵심소재 경쟁력 강화에 나서며 업계에서 주목받고 있다. 하이니켈 양극재 소재 뿐만 아니라 실리콘(Si) 음극 소재를 이용해 전기차 주행거리를 결정짓는 배터리 용량 문제를 해결하고 있다.

13일 업계에 따르면, 삼성SDI는 배터리 용량을 획기적으로 향상시킬 수 있는 실리콘 음극 독자기술을 개발해 차세대 배터리 기술로 적용 중이다.

SCN(Silicon Carbon Nanocomposite)이라는 이 기술은 '나노화', '복합화'라는 특허 받은 독점 기술이 핵심이다. 실리콘을 머리카락 두께 수 천분의 1 크기로 나노화해 기존 음극 소재인 흑연과 복합화한 것이다.

특히 기존 실리콘 소재의 문제점으로 지목됐던 배터리 팽창(스웰링) 부작용을 해소해 차세대 배터리 기술로 한걸음 나아갔다는 평가를 받는다.

배터리 소재들은 성능 향상을 위해 그동안 꾸준히 변화해 왔다. 하지만 음극만큼은 최근까지 '흑연'이라는 소재에서 크게 벗어나지 못했다. 흑연이 화학적, 구조적으로 안정적인 소재이기 때문이다.

하지만 업계에서는 전기차용 배터리 등 용량과 출력, 내구성에 대한 수요처의 요구가 늘면서 저장할 수 있는 에너지에 한계가 있는 흑연을 대체할 소재에 주목하고 있다. 삼성SDI가 주목한 실리콘의 경우 흑연에 비해 리튬이온을 약 10배 더 담을 수 있고, 이에 따라 용량도 10배 더 늘릴 수 있다.

문제는 '팽창'이다. 흑연에 비해 30~40배 이상 팽창하기 때문에 배터리 안전성에 문제를 일으킬 수 있어 이를 억제하는 것이 업계의 숙제였다. 삼성SDI는 SCN 기술을 통해 기존 실리콘 소재의 팽창 문제를 해결한 것이다.

전영현 삼성SDI 사장은 "시장을 선도하기 위해서는 고객을 리딩 할 수 있는 기술 개발이 필요하다"며 "초격차 기술을 확보한 100년 기업으로 나아가야 한다"고 말했다. 박정일기자 comja77@dt.co.kr