차세대 배터리 개발 국내 스타트업, 전고체전지 뛰어넘기 위한 건식 전극 기술 확보

ⓒ코스모스랩 제공

코스모스랩은 100% 비발화성 (난연성)의 특징과 함께 모든 리튬계 배터리 제조사들이 도전하는 성능과 환경성, 가격을 모두 뛰어넘기 위해 필수적인 '건식 전극(Dry electrode)' 제조기술을 추가적으로 확보하는데 성공하였다.

건식 전극 공정기술은 테슬라 (미국, TESLA)를 포함한 국내외 유수의 기업, 연구기관에서 개발중인 기술로 코스모스랩은 만2년만에 독자적인 기술을 바탕으로 건식전극 제조 기술을 확보하는 것과 배터리내 성능 시험까지 모두 완료하였다고 업체 관계자는 설명했다.

건식전극 기술이란 배터리의 4대 핵심소재중 가장 많은 비용과 기술적인 장벽을 지닌 기존 습식 상태에서 제조되던 전극의 제조공정을 100% 무용매 상태에서 제조하는 기술로 구현한 것으로 막대한 비용, 에너지 사용량, 이산화탄소 배출 문제를 해결할 수 있는 차세대 기술이다.

건식전극 기술이 상용화될 경우, 기존 1TWh 공장 설립시 70조원이 필요한 반면, 20조원까지 투자 비용을 저감할 수 있어 10GWh당 1/3 비용으로 공장을 설립하게 된다. 또한, 전극의 건조과정이 사라져 생산면적은 10배 이상 절약되며, 용매(NMP)를 사용하지 않아 원재료 절감 및 후막 전극화가 용이해져 고로딩(High Loading) 전극이 구현되는 등 배터리 산업의 전체의 발전을 위한 핵심 기술이였다.

코스모스랩이 개발한 건식 전극 공정 기술의 가치는 환경적으로 남다르다. 코스모스랩의 건식 전극은 버려지던 야자수 껍질을 업사이클링하여 전극의 핵심 소재로 사용한다. 이러한 건식 전극 기술을 적용한 코스모스랩의 물 배터리는 모든 리튬계 이차전지 및 차세대 전고체 전지와 비교하여 제조비용, 안전성(난연성), 친환경 부분이 함께 고려된 기술로 구현되었다.

또한 코스모스랩은 2023년부터 대한민국 중소벤처기업부, 한국탄소산업진흥원의 지원을 받아 ㈜위아코퍼레이션과 함께 믹서, 코터, 프레스 등 장비가 하나의 연속식 라인으로 연결된 건식 전극 장비 개발까지 완료하였다.

현재 본 기술을 바탕으로 2024년도 파일럿 양산에 돌입할 예정이며, 건식 전극 제조 기술은 더욱 고도화하여 생산 속도 및 에너지 용량을 극대화해나감으로써 초격차 기술로 완전히 자리매김할 계획이다.