https://n.news.naver.com/mnews/article/011/0004525585
https://m.ekn.kr/view.php?key=20250827023260899
'Zero-Strain Mn-Rich Layered Cathode for Sustainable and High-Energy Next-Generation Batteries'
라는 제목으로 네이쳐에너지에 게재된 이 양극재 기술은
우리나라 양극재 기업이라면 기술이전이 될 시 빠른 상용화가 가능해 보입니다.
상용화 된 양극재 중 가장 높은 열 안정성 및 여러 가지 기존에 제기 되던
문제들을 해결해 내었다고 하며, 이 기술로 만들어진 양극재는
기존 대비 가격을 최대 3~40%가량 낮출 수 있다고 합니다.
사실 기업들이 너도 나도 망간 리치를 개발하고 있지만,
세부적인 혁신 기술로 차별화를 이룬 것으로,
여태 나타난 적 없는 구조를 갖고 있어서,
결과적으로 배터리 업계의 지각 변동을 가져 올 것으로 보입니다.
기존에 LMR과 망간 리치라는 점에서는 비슷하지만,
전구체를 구현하는 방법부터 완전히 새롭게 설계 된 것으로 보입니다.
LFP대비 성능만이 아니라 안정성까지...이 모두에서 앞서면서, 가격은 동급이 가능해졌고,
기존 양극재 생산시설을 그대로 사용 가능하다면....
지각 변동이 아닐 수 없네요.
즉, LMR 상위 호환으로 보입니다.
기사에 나온 선양국 교수팀의 논문 제1 저자 박건태 박사는 아무래도 제자 인 듯 합니다.
그리고 다른 나라 석학도 두 사람이 포함 되어 있고,
특허는 한양대가 갖는 것 같습니다.
기존의 망간 리치도 화재 안정성이 좋았는데,
소재 혁신으로 더 높여 .. 현재 상용화 되어 있는 모든 양극재 중에서
가장 안정적이도록 만들어 내면서 가격까지 낮추다니...이런 것이 혁신 아닌가 싶네요.
구체적인 구현 기술은 제가 설명할 능력이 안 되어서 생략합니다.
단기간에 이렇게 LMR 보다 더 뛰어난 기술이 나타날 줄은 몰랐네요.
덧 ) 혹시 몰라 요약 부탁했더니 이해하기 쉽게 정리해주네요.
한양대학교 선양국 교수팀이 2025년 8월 네이처 에너지(Nature Energy)에 게재한 양극재 기술의 핵심은 고망간 무응력 양극 소재 개발입니다.
기술의 핵심 특징
1. 혁신적 조성 설계
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리튬 대 전이금속 비율: 1:1로 조정
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망간 함량: 45% 이상으로 대폭 증가
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Li₂MnO₃ 구조 억제: 기존 과리튬계 양극재(LMR)의 한계 극복
2. 무응력 특성 구현
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구조 변화율: 기존 하이니켈 NCM의 6% → 거의 0%
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준질서(QO) 구조: 나노 영역에서 리튬과 전이금속이 혼합된 안정적 구조 형성
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고전위 안정성: 4.6V 이상에서도 높은 수명 유지
4대 핵심 성능 동시 개선
에너지 밀도
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중국산 LFP 대비 중량당 40~65% 향상
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부피당 120% 이상 향상
안전성
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열폭주 시작 온도 상승으로 화재 위험 현저히 감소
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전지 간 열전이 현상 억제
수명 특성
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높은 충·방전 효율과 안정적 전압 유 및 가스 발생 최소화
가격 경쟁력
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하이니켈 NCM 대비 30~40% 원가 절감
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에너지당 가격이 LFP와 동등하거나 더 낮음
이상입니다.
기존 삼원계 양극재 생산 라인 거의 그대로 쓸 수 있는 구조로 보입니다.
즉, 기술 이전만 된다면 빠른 시일 내에 보게 될 기술 같습니다.
전고체도 곧 나온다는 이야길 들은지가....ㅋ
이런 기술이 상용화 되면.. 전고체가 필요한 분야가 줄어 듭니다.
즉, 전고체는 엄청나게 높은 안정과 성능이 필요한 케이스로 국한 되고..
이번 무응력은 보급형부터 상당한 수준의 높은 수준까지 두루 커버할 수 있는 기술이어서
지각변동으로 표현했습니다.
참고로, 전고체전지는 2027년에 계획대로 나올 가능성이 높습니다.
가장 가능성 높은 곳은 삼성SDI입니다.
다른 곳들 일부가 일정을 소폭 미루는 곳들이 있지만
삼성SDI는 일정에 변화가 없다고 합니다.
그리고 전고체 나오기 전에 상용화가 되지 못할 수도 있습니다.
기술을 소개하는 것이고, 기존 생산 시설 그대로 사용할 수 있을 듯 하지만,
배터리는 검증 기간이 오래 걸려서...진짜 엄청나게 속도를 붙인다고 해도...
2년 이내는 어렵지 않나 싶고...3년은 기다려야 하지 않을까...싶네요.
그 전에 전고체는 일부 상용화가 될 겁니다.
배터리의 쓰임새는 점점 더 구체적으로 나뉘어 지고 있는데,
이 기술이 상용화 된 제품이 나오면...
전고체의 영역이 얼마간 줄어들 것 같습니다.
그렇긴 합니다.
다만, 논문 내용 상 ... 기존 설비와 달라질 이유를 전 찾지 못해서요.
게다가 선양국 교수님 팀이 그간 개발한 기술이 기술이전되어
양극재 기업에서 상용화하고 양산 된 기술들이 다수 있습니다.
이건 추측이긴 한데, 선양국 교수님이 만들어 대외적으로 공표할 때는
이미 개발 단계에서 이런 부분까지 감안한 것이 아닐까 싶습니다.
그러니 기술 이전과 상용화가 그간 여럿 성공적이었던 것 아닌가...싶은 것입니다.
충방전시 결정구조가 바뀌지 않게 하는 기술은 혁신이기도 하지만...
이런 기술의 개념만 보면.....
기존 공정에서 무언가 달라질 것이....미미할 것으로 보이기도 하고요.
기존에 이미 선양국 교수팀의 기술이 상용화 되어서 제품화 된 전적이 여러번 있으니
이번에도 기대해 봄직 합니다.
첫번째 링크 기사를 보시면, 현대 자동차가 기술 도입을 검토 중이라고 나옵니다.
제가 아주 디테일하게 알지는 못하지만 선양국 교수팀이 그간 기술 개발을 해온 것들은
기초 연구 단계가 아니라 기업에의 기술이전 단계인 경우가 많아,
뉴스 보도가 될 즈음이면 이미 기술 이전이 되었거나 되기 전인 경우였습니다.
대표적으로 위 기사에도 나오지만 LG화학과 에코프로에 기술이전을 한 바 있고,
지금도 해당 기업들의 중요한 핵심 기술 자산입니다.
예를 들어 보겠습니다.
이미 에코프로, 포스코퓨쳐엠 등 국내 양극재 기업들은 이미 망간리치 관련 기술을
확보하고 있습니다.
그러나 외부에서는 알 수 없는 아직 부족한 부분... 이런 것들이 남아 있는 것으로 추정 되는 상태입니다.
즉, 다 된 비빔밥에 마지막 참기름 한 방울 떨어뜨리는 격입니다.
LMR의 경우 포스코퓨쳐엠은 작년에 이미 파일럿 단계에 들어섰는데,
이번 선양국 교수팀의 기술과 결이 비슷합니다.
망간리치라는 것이고, 망간 비율이 더 높습니다. 65전후로 알려져 있습니다.
비유를 들자면 이런 것 같습니다.
반도체 쪽은 핀펫 공정에서 GAA로 이전 중인데,
이 GAA에 아주 중대한 관문이 남아 있다고 가정해 봅니다.
그런데 그걸 어떤 팀에서 해결을 했습니다.
그럼 그 기술이 반영 된 제품은 ... 양산 검증 후에 제품화 되어 낭옵니다.
이 비유에서 보듯 새 개술의 관건은... 해당 기술을 적용한
양극재의 양산 수율이라는 것이고,
이 점에선...그닥 걱정하진 않습니다.
한국의 양산 수율 잡는 능력 만큼은 아직 세계 1위 이니까요.
즉, 선양국 교수팀의 기술은 완전히 밑바탕부터 구축하는 것이 아니라
기존 양극재 산업의 가는 길 목의 관문을 뚫을 기술 정도로 보면 좋겠습니다.
되긴 됩니다.
다만, 당장은 어렵고...못해도 5년은 지나야 되지 싶네요.
이는 무음극 기술이 성숙 되었을 때 가능한 것이라 보면 좋겠습니다.