박사팀 공동개발… HNS에 11억 넘겨

배터리 성능 ↑ 전기차 주행거리 늘려

한국전기연구원(이하 KERI)이 개발한 ‘고용량 리튬이온전지용 실리콘/그래핀 복합 음극재 대량 제조기술’이 기업체에 11억 원에 대형 기술이전돼 기술 상용화를 앞두고 있다.

KERI 전기재료연구본부 소속의 나노융합연구센터 이건웅ㆍ정승열 박사팀, 차세대전지연구센터 김익준ㆍ양선혜 박사팀이 공동으로 개발한 이 기술은 친환경 전기차 및 스마트폰 등에 사용되는 리튬이온전지의 음극 소재인 ‘실리콘(Si)’의 단점을 보완하면서, 저렴한 가격으로 국내 중소ㆍ중견 업체들도 쉽게 접근 가능한 획기적인 복합 음극재 제조기술이다.

KERI는 실리콘과 그래핀의 복합화를 통해 이상적인 리튬이온전지용 고용량 음극재 제조기술을 개발했다.

10년 이상 그래핀 연구에 매진해 온 연구팀은 KERI만의 특화된 산화ㆍ환원 공정을 기반으로 높은 결정성과 전기 전도성을 가지는 ‘산화/환원 그래핀(GO, rGO)’을 제조할 수 있는 기술을 개발했고, 이를 효과적으로 분산하여 다른 물질과의 결합을 용이하게 할 수 있는 고농도 페이스트 형태의 ‘그래핀 수계 분산 기술’까지 개발했다.

KERI는 높은 기술력을 인정받아 전기ㆍ전자 소재ㆍ부품 전문기업인 ㈜HNS(대표 남동진)에 최근 11억 원에 기술이전됐다.

KERI 연구팀은 이번 기술이전을 통한 상용화로 월간 톤(t) 단위 이상의 실리콘/그래핀 복합체 분말을 제조할 수 있을 것으로 보고 있다.

에너지 밀도로 환산하면 스마트폰용 배터리 약 3만 6000대 분량 및 600MWh 용량의 전기차용 배터리를 생산할 수 있는 규모다.

과제책임자인 이건웅 박사는 “실리콘/그래핀 복합 음극재 기술은 친환경 전기차, 에너지저장시스템(ESS), 방위산업, 우주ㆍ항공 등 다양한 분야에서 활용되는 고용량 리튬이온전지의 성능을 획기적으로 높일 수 있을 것이다”며 “특히 전기차에 적용할 경우 배터리의 성능을 높여 주행거리를 약 20% 이상 늘릴 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.