[이코노미스트 이창훈 기자] LG화학이 국내 최초로 하이니켈 단입자(단결정) 양극재 양산에 돌입한다. LG화학은 6월부터 청주 양극재 공장에서 차세대 배터리용 하이니켈 단입자 양극재를 양산했다고 26일 밝혔다. 첫 생산 물량은 오는 7월부터 글로벌 고객사로 보내질 예정이다. LG화학은 오는 2027년까지 단입자 양극재 생산 라인을 구미 공장으로 확장해 연산 5만톤 이상의 생산 규모를 갖춘다는 계획이다. 

단입자 양극재란 니켈, 코발트, 망간 등 여러 금속을 하나의 입자 형상으로 만든 소재다. 차세대 전지의 핵심 과제인 수명과 용량 등의 문제를 해결할 수 있는 양극재란 평가다. 

기존 양극재는 금속 입자들을 작게 뭉쳐 만든 다입자(다결정) 구조다. 이 구조는 충전과 방전이 반복되면 소재 사이에 틈이 벌어져 가스가 발생, 전지 수명도 줄어든다. 반면 내구성이 높은 단입자 양극재를 사용하면 가스 발생이 적다. 안정성을 높이고 배터리 수명을 기존보다 30% 이상 늘릴 수 있다는 게 LG화학 측의 설명이다. 

단입자 양극재는 기존 양극재보다 밀도를 높일 수 있어 배터리의 용량도 10% 이상 늘릴 수 있다. 예컨대 기존 양극재로 만든 배터리를 탑재한 전기차가 한번 충전에 500㎞를 간다면, 같은 크기의 단입자 양극재 배터리로는 550㎞ 이상 주행할 수 있다.

국내에서 하이니켈 단입자 양극재를 양산하는 것은 LG화학이 처음이다. LG화학은 배터리의 가스 발생 문제를 개선하기 위해 지난 2021년부터 단입자 양극재 양산을 위한 연구개발을 진행했다. 

LG화학은 초기 양산에서는 단입자 양극재와 기존 양극재를 2대 8의 비율로 혼합해 생산한다. 이후 순차적으로 단입자만 100% 들어간 양극재로 바꿔나갈 계획이다. 적용 제품도 파우치형을 비롯해 4680 원통형 배터리(지름 46㎜, 길이 80㎜) 등에 확대 적용할 방침이다.

신학철 LG화학 부회장은 “하이니켈 단입자 양극재는 미래 배터리 소재 시장의 판도를 바꿀 혁신”이라며 “전지 소재 기술력과 다각화된 제품 포트폴리오를 바탕으로 시장을 이끌며 글로벌 최대 종합 전지 소재 회사로 도약해 나갈 것”이라고 말했다. 

 

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