롯데에너지머티리얼즈, '황화물계 고체전해질' 파일럿 완공

전북 익산2공장에 연산 최대 70t 규모

롯데에너지머티리얼즈가 전북 익산2공장에 완공한 황화물계 고체전해질 파일럿 공장 전경. 사진제공=롯데에너지머티리얼즈

롯데에너지머티리얼즈가 황화물계 고체전해질 파일럿 공장을 완공했다.

롯데에너지머티리얼즈는 전북 익산2공장에 150억원을 투자해 차세대 전고체 배터리의 핵심소재인 '황화물계 고체전해질' 생산을 위한 파일럿(Pilot) 공장을 완공했다고 5일 밝혔다. 고체전해질은 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리의 핵심 소재다. 기존 겔상태의 전해질을 대체한 고체 상태의 전해질로 배터리의 안전성과 에너지 밀도를 높이는 핵심 소재다.

파일럿 공장은 부지 1619㎡를 활용해 연산 70t의 고체전해질을 생산할 수 있는 규모로, 인허가 승인이 마무리되는 이달말부터 시가동에 들어가 연말에 초도 샘플을 생산할 계획이다.

롯데에너지머티리얼즈가 개발한 황화물계 고체전해질은 차별적 기술 경쟁력으로 ▲고이온전도 입도제어 기술 ▲수분안정성 및 고이온전도 조성 ▲건식/습식 합성 등 다양한 양산 공정개발 능력을 보유한 것이 특징이다.

먼저, 고체전해질 입자의 크기와 분포를 조절하는 고이온전도 입도제어 기술로 배터리의 충방전 속도가 빠르고 효율이 좋다. 이어 수분안정성 조성을 통해 황화물계 고체전해질이 수분에 노출돼도 화학적 구조와 성능이 유지되어 배터리 성능이 저하되거나 수명이 단축되는 단점을 극복해준다. 또한 고이온전도 조성으로 리튬 이온을 고체전해질 내에서 빠르고 효율적인 이동을 도와줌으로써 배터리의 충방전 속도는 더욱 향상된다.

마지막으로 황화물계 고체전해질의 합성 기술에 따라 배터리의 성능과 생산비용에 큰 영향을 미치는데 건식/습식 합성 등 다양한 양산 공정개발 능력으로 배터리의 대량 생산 가능성과 생산 비용 절감을 실현해준다.

롯데에너지머티리얼즈는 올해 연말까지 시가동 및 안정화 단계를 거쳐 국내외 전고체전지 관련 기업에 평가용 샘플을 제공할 예정이다. 2025년까지 고객사 대상 최종 승인 및 제품 공급계약을 확정하면 2026년에 연산 1200t 규모의 생산설비 증설을 시작으로 2027년에 본격 양산할 계획이다. 특히, 국내 최초로 개발을 완료한 ‘니켈도금박’과 연계해 전고체 소재 토탈 솔루션을 제공한다는 전략이다.

앞서 롯데에너지머티리얼즈가 개발한 고객맞춤형 니켈도금박은 니켈 두께와 동박의 강도를 고객사의 요구에 따라 다양하게 조절할 수 있으며, 니켈 표면처리를 통해 활물질과의 접착력이 높고 화학반응으로 인한 부식과 변색없이 본래의 성질과 기능을 유지하는 고내식성을 보유한 것이 강점이다.

김연섭 롯데에너지머티리얼즈 대표이사는 "연구소 단계에서부터 고객사로부터 좋은 평가를 받았던 황화물계 고체전해질을 본격적으로 생산할 준비를 마쳤다"며 "전고체용 배터리 소재이자 차세대 배터리 음극 집전체인 니켈도금박과 함께 고객사 세일즈를 통해 전고체 시장에서 소재 리딩기업으로 앞서 나가겠다"고 밝혔다.

정동훈 기자 hoon2@asiae.co.kr