초록 |
리튬이차전지 시장의 성장에 따라 4대 핵심소재 중 하나인 음극재의 수요도 지속적으로 증가하여 ‘17년 기준으로 약 18만톤이나 ‘20년 약 30만톤, ‘25년 약 90만톤으로 늘어날 것으로 예측되고 있다. 음극재로 사용되는 소재는 대부분 흑연이며, 탄소계(소프트 카본 및 하드카본), LTO 또는 실리콘 소재가 일부 사용되고 있지만 사용량은 5% 미만으로 미미한 수준이다. 흑연의 경우 천연흑연과 인조흑연이 각각의 장단점에 따라 선택되어 사용되고 있는데, 최근에는 전기차의 급속충전 필요성과 IT기기의 슬림화을 위한 저팽창 요구로 인해 인조흑연이 급속히 증가하고 있다. 한편 흑연은 방전용량의 한계를 갖고 있기 때문에 고용량의 금속계 소재가 오래 전부터 연구되어 왔으며, 그 중에서도 실리콘이 가장 많이 연구되어 와서 나노 실리콘 분말, 실리콘 산화물, 실리콘 합금 등 3종류가 상용화되어 가고 있으며, 대개 흑연과의 혼합 또는 복합화를 통하여 사용되고 있다. 그러나 아직도 초기효율, 장기수명, 팽창율 등이 시장에서 요구하고 있는 수준에는 미흡한 실정이다. 본 발표에서는 음극재 산업의 현황과 차세대 소재에 대한 개발동향 및 전망에 대해 논의하고자 한다. |