포스코퓨처엠, 울트라 하이니켈·고전압 미드니켈 파일럿 개발

"엔트리부터 프리미엄까지 양극재 포트폴리오 완성"

▲포스코퓨처엠이 프리미엄 전기차용 울트라 하이니켈 양극재와 고전압 미드니켈 양극재의 파일럿 개발에 성공했다. 포스코퓨처엠 연구원이 울트라 하이니켈 양극재 결정을 살펴보고 있다. (사진제공=포스코퓨처엠)

포스코퓨처엠은 프리미엄 전기차용 울트라 하이니켈 양극재와 고전압 미드니켈 양극재의 파일럿 개발에 성공했다고 21일 밝혔다.

울트라 하이니켈 양극재는 니켈 함량 95% 이상으로 에너지 밀도를 높여 주행거리를 극대화한 소재다. 프리미엄급 전기차는 물론 도심항공교통(UAM) 공급을 목적으로 개발 중이다.

니켈 함량이 높은 만큼 상대적으로 열 안정성이 낮고 배터리 수명도 짧지만, 포스코퓨처엠은 단결정과 다결정 소재를 복합해 성능을 확보했다. 단결정 소재는 단단한 입자 구조로 충·방전 과정에서의 균열이 적고, 여기에 부원료 투입과 소재 표면 코팅을 통해 구조 안정성을 더욱 높였다. 소성 공정 생산성을 높여 원가 경쟁력도 확보할 수 있도록 했다.

고전압 미드니켈 양극재는 고가인 니켈 함량 비율을 60% 내외로 낮추고, 고전압을 통해 에너지 밀도를 보완했다. 망간 비율을 높이고 단결정화를 통해 충·방전 시 수축·팽창을 최소화함으로써 안전성은 더욱 높였다. 제조 시 무공침 전구체를 활용하고 저렴한 탄산리튬을 사용해 가격 경쟁력도 높다.

포스코퓨처엠은 이번 울트라 하이니켈·고전압 미드니켈 양극재 파일럿 개발에 이어 국내외 완성차 및 배터리사 등 고객사 요청 시 적기에 생산·공급할 수 있도록 양산 기술을 확보할 계획이다.

앞서 5월 포스코퓨처엠은 포스코홀딩스 미래기술연구원과 함께 리튬망간리치(LMR) 양극재도 파일럿 개발을 마치고 연내 양산 기술을 확보하기로 했다. LMR 양극재는 기존 양극재 생산라인 활용이 가능하고 재활용 가치가 높아 리튬인산철(LFP)이 점유한 엔트리 전기차 시장을 대체할 차세대 소재로 주목받고 있다.