한 시간가량(급속충전 기준) 걸리는 전기차 배터리 충전을 6분으로 줄여줄 수 있는 음극재 소재가 개발됐다. 음극재는 양극재·전해질·분리막과 함께 리튬이온 배터리를 구성하는 4대 요소로 불린다.
전기차용 배터리 소재 업체 피앤비소재는 독자 개발한 ‘나노카본 음극재’의 국내외 특허출원을 완료했다고 17일 밝혔다. 피앤비소재 측은 “기존 흑연 음극재를 고속 충전시킬 때 발생하는 용량 저하 문제를 극복했다”며 “배터리 원재료 수급난과 가격 상승에 따른 리스크를 해결할 수 있을 것”이라고 설명했다.
나노카본 음극재는 일종의 합성 탄소 복합체다. 나노 사이즈의 탄소 입자와 다층 그래핀(탄소 동소체), 각종 첨가제를 합쳐 만들었다. 업체 측은 “12분의 고속 충전만으로 흑연 음극재 배터리를 10시간 완속 충전한 것과 동일한 용량을 확보할 수 있다”며 “충전 용량 자체도 60% 향상됐다”고 했다.
기존 흑연 음극재는 육각 형태의 탄소가 모여 만들어진다. 안정적인 구조를 바탕으로 탄소 6개당 1개의 리튬이온을 저장한다. 다만 흑연 사이에 리튬을 끼워 넣는 방식이어서 충전 속도가 느리다는 단점이 있었다.
피앤비소재는 2018년 설립됐다. 삼성SDI 출신 박득일 대표가 회사를 이끌고 있다.
이시은 기자 see@hankyung.com