브이티지엠피, 리튬-황 배터리 개발 지원 사업자 선정

▲리튬-황전지 전기화학응 매커니즘 모식도 (자료 = 브이티지엠피)

브이티지엠피는 차세대 리튬-황 배터리 개발을 위해 중소기업기술정보진흥원이 주관하는 2021년 Tech-Bridge 활용 상용화기술개발 사업에 한국전기연구원과 공동으로 지원 대상에 선정, 주관연구기관으로 기술 개발에 참여한다고 4일 밝혔다.

이번 과제를 통해 브이티지엠피는 한국전기연구원에서 이전 받은 기술을 기반으로 400Wh/kg 급 리튬-황 전지용 고에너지 밀도 전극 구조체와 양산제조기술 및 양산장비를 개발해 최종적으로 경량, 고에너지 밀도의 리튬-황 전지용 양극을 생산할 계획이다.

리튬-황 배터리는 양극 소재로 탄소소재 및 황, 음극 소재로 리튬 금속을 사용하는 2차전지를 말한다. 현재 전기차에서 주로 사용되는 삼원계 리튬-이온 배터리의 경우 용량을 늘리기 위해 사용되는 하이니켈 양극재의 구조적 안정화를 위해 코발트를 이용한다.

하지만 최근 배터리에 사용되는 니켈과 코발트의 가격이 급등해 가격 경쟁력에 대한 우려가 확산되고 있다. 테슬라의 경우 저가 보급형 모델인 모델2에 중국에서 주로 생산하는 LFP(리튬인산철) 배터리를 채택했으며 향후 전 모델에 스탠다드 레인지 모델에는 LFP 배터리를 채택하기로 결정했다.

이에 양극재에 니켈과 코발트를 사용하지 않아 상대적으로 가격이 저렴하며 향후 가격변동 및 자원확보 경쟁에서 자유로운 리튬-황 배터리는 LG에너지솔루션이 지난 4월 진행된 ‘배터리데이 2021’에서 2025년까지 상용화할 계획이라고 밝히면서 차세대 배터리로 주목 받고 있다.

브이티지엠피는 지난 3월 한국전기연구원의 리튬-황 전지 관련 ‘2차 전지용 3차원 전극 구조체 및 이의 제조 기술’을 포함한 특허 2종에 대해 기술이전계약을 체결했다. 최근 리튬황 전지용 탄소나노튜브 제조에 관한 기술까지 기술이전계약을 체결했다.

특허 기술을 적용한 차세대 배터리 사업과 기존 라미네이팅 사업의 원천기술을 활용해 친환경 신재생에너지 사업역량 강화를 추진 중이다.

같은달 에디슨모터스, 에디슨테크, 한국전기차협동조합과 차세대 리튬황 2차전지 및 전고체 전지 개발·생산을 골자로 하는 공동업무협약을 체결해 이전된 특허권을 이용해 리튬-황 전지의 특장점을 최적화한 전기차량용 전지셀과 전지팩을 공동으로 개발해 차량에 적용하기로 했다.

또한 에디슨모터스는 쎄미시스코와 쌍용차를 차례로 인수하며 쌍용차를 전기차 회사로 전환을 계획, 본격적으로 전기차 사업을 확장하고 있다. 에디슨모터스와 브이티지엠피는 공동업무협약을 바탕으로 상호간의 사업역량을 강화하며 차세대 2차전지인 리튬황 전지의 전기차량 적용을 위해 연구에 박차를 가하고 있다.

배터리 시장 규모는 갈수록 증가하고 있는 추세다. 시장조사기업 SNE리서치에 따르면 전 세계 배터리 시장규모가 지난해 약 54조 원에서 2030년 약 411조 원으로 성장할 것으로 전망했다.

지난 7월 정부에서 발표한 2030 2차 전지 산업(K-배터리) 발전 전략은 차세대 배터리의 기술개발과 상용화에 대한 대규모 R&D 지원과 투자를 추진해 차세대 2차 전지의 원천 기술을 끌어올리겠다고 밝혔다.

브이티지엠피는 2차전지의 핵심 양극재 개발을 위한 선도기술 확보와 이번 국가연구과제를 통해 2차전지 양극재 소재부품산업에서 선도적 입지를 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

브이티지엠피 관계자는 “대외 의존도가 높은 양극재 품목의 경우 시급한 개발이 필요하며, 이번 기술 개발을 통해 70%에 달하는 해외 수입 의존율을 낮출 것으로 기대한다”며 “회사는 이번 국책과제 진행을 통해 친환경 신재생에너지 사업부의 성장에 박차를 가할 예정”이라고 말했다.​