[토토 사이트 커뮤니티 김병탁 기자]이엔플러스가 기존 ‘NCM(니켈·코발트·망간) 드라이전극’에 이어 양산을 위한 롤투롤(연속코팅) 방식의 ‘LFP(리튬·인산·철) 드라이전극’ 개발에 성공했다고 6일 밝혔다. 

이번 LFP 드라이전극은 글로벌 업체에 납품하는 것을 목표로 개발됐다. 이로써 이엔플러스는 관련 시장을 선점할 수 있는 발판을 마련했다.

이엔플러스는 지난해 NCM 양극 활물질을 이용한 드라이전극을 개발해 ‘인터배터리 2023’에서 공개한 바 있다. 당시 이엔플러스의 NCM 드라이전극은 양극 활물질과 집전체(알루미늄박)의 부착 문제를 해결해 업계에서 큰 주목을 받았다. 많은 업체들이 관련 문제를 해결하지 못해 상용화에 난항이 있었다.

이번에 개발한 롤투롤 방식 LFP 드라이전극은 NCM 드라이전극보다 한 단계 더 난이도가 높은 기술로 평가받는다. LFP 드라이전극은 소재 특성상 NCM보다 입자 크기가 작아, 밀도를 높이기 위해 소모하는 활물질이 많다. 이로 인해 '전극 갈라짐 현상’ 등이 쉽게 발생하고 제조 난이도를 높이는 가장 큰 요인으로 지목받았다.

LFP 드라이전극 개발을 주도한 강태경 대표이사는 “회사가 보유하고 있는 자체 특허 기술 등을 적극 적용해 기존의 문제를 해결하는 데 성공했다”며 “이번에 개발한 LFP 드라이전극은 ‘습식’ 제조 방식의 LFP 전극 대비 두께와 밀도가 약 1.8배가량 더 높다”고 설명했다.

이어 “두께와 밀도를 1.8배 이상 올릴 경우 스태킹(Stacking) 공정 시간을 약 30% 줄일 수 있다”며 “이는 집전체(양극 알루미늄·음극 동박)와 분리막, 탭(Tab) 등의 원자재 사용을 30% 줄이고, 노칭(Notching) 공정에서도 금형의 사용 횟수를 감소시키는 효과를 가져와 궁극적으로 원가절감 기여가 크다”고 설명했다.

통상 전극의 밀도가 높을수록 더 많은 에너지용량을 보유하게 되며, 이는 전기차의 주행거리를 향상시킨다. 이엔플러스의 LFP 드라이전극은 360μm의 두께와 65.4mg/㎠의 밀도를 가졌다. 기존 습식 방식 LFP 전극의 두께는 200μm 내외이며 밀도는 34mg/㎠ 수준이다.

LFP 양극 활물질은 니켈, 코발트 등의 광물보다 저렴하다는 것도 큰 장점이다. 이로 인해 한국은 NCM 양극 활물질을 이용한 드라이전극 개발에 집중하고 있으나, 해외에서는 테슬라와 유럽 업체들을 중심으로 LFP 양극 활물질을 이용한 드라이전극에 더 주목하고 있다.

드라이전극은 차세대 전극 제조 기술로, ‘건조’ 공정이 생략돼 전극 제조에 필요한 설비 면적과 에너지 사용량을 획기적으로 줄일 수 있다. 습식 방식 대비 대규모 건조로 가동을 위한 많은 양의 전력이 필요치 않아 이산화탄소 배출량 및 원가 감소 등에 큰 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

최근 과학기술정보통신부는 미래시장 선점을 위해 초격차 소재 기술 연구개발(R&D) 사업을 추진한다고 공표했다. 이차전지 분야에서는 ‘저탄소 건식공정용 고에너지밀도 리튬이차전지 전극 소재 개발’이 포함됐으며, 이는 ‘드라이전극’이 국가전략기술로 분류됐음을 의미한다.