삼성SDI가 신소재를 활용해 기존보다 성능을 개선한 배터리를 개발한다.

삼성SDI는 “독자적 실리콘 음극재로 초격차 배터리를 개발하고 있다”고 10일 밝혔다.
 

음극재는 리튬이온 배터리 음극에 사용되는 소재를 말한다. 현재 흑연이 음극재로 많이 사용되고 있다.

하지만 흑연 음극재는 배터리 충전과 방전을 반복하면 부피가 변해 수명이 줄어드는 현상이 발생한다. 부피 변화를 예상해 배터리를 만들어야 하기 때문에 처음부터 용량을 크게 하지 못하는 단점도 있다.

이에 실리콘이 흑연의 대체재로 연구되고 있다. 실리콘은 흑연보다 에너지 밀도가 10배 높고 충전과 방전속도도 더 빠르다. 그러나 부피 변화를 놓고 보면 흑연보다 30~40배 더 팽창되는 것이 문제다.

실리콘을 많이 사용할수록 팽창은 더욱 심해져 안전성 문제를 일으킬 수도 있다.

삼성SDI는 실리콘을 나노 크기로 만들어 흑연과 혼합한 ‘SCN’ 소재로 이런 단점을 극복할 수 있다고 설명했다. 

SCN을 활용하면 배터리 용량을 키우면서도 실리콘 소재의 문제점인 배터리 팽창 부작용을 해소할 수 있다는 것이다.

삼성SDI는 독자적 특허로 SCN을 개발한 뒤 상용화를 추진하고 있다.

삼성SDI는 “배터리업체들이 이제는 흑연보다 더 효율 높은 실리콘에 주목하고 있다”며 “실리콘 팽창의 부작용을 빨리 개선하는 기업이 향후 배터리시장을 주도할 것”이라고 바라봤다. [비즈니스포스트 임한솔 기자]