광주과학기술원(GIST) 에너지융합대학원 박찬호 교수팀이 폭발 위험이 없는 무흐름 아연-브롬 수계 배터리의 양극재를 개발했다. 이 양극재는 1만번 이상 충방전 테스트에서도 평균 충방전 효율이 96%의 우수한 성능을 보였으며, 에너지 효율도 76.6%에 달해 내구성도 뛰어나다. 이번에 개발한 기술은 차세대 배터리로 주목받는 무흐름 아연-브롬 수계 배터리의 고질적 단점인 성능 저하를 극복한 것으로, 고성능과 안정성을 겸비한 실용적인 에너지저장장치(ESS) 개발을 앞당길 것으로 기대된다. 22일 GIST에 따르면 배터리의 양극은 양극 활물질, 도전재, 바인더, 집전체로 구성되며, 배터리의 용량을 결정한다. 무흐름 아연-브롬 수계 배터리는 아연과 브롬이 반응하면서 에너지를 저장한다. 전해질이 물에 기반한 것으로 발화 가능성이 없으며, 기존 배터리에서 전해액 저장소와 펌프를 제거한 '무흐름' 방식으로 제작돼 비용이 저렴하며 긴 수명이 장점이다. 하지만 충전 과정 중 자가방전 반응이 일어나는 브롬 크로스오버 현상에 의한 성능 저하가 문제다. 연구진은 질소가 첨가된 중형 다공성 탄소를 흑연 펠트(GF) 전극 전체에 균일하게 형성해 배터리의 성능 및 안정성을 높였다. 이를통해 실용적인 무흐름 아연-브롬 수계 배터리 시스템용 양극으로 적용할 수 있게 했다. 또 이 탄소 물질을 유기용매를 천천히 증발시키는 증발유도 자기조립 방법으로 두꺼운 흑연 펠트 전체에 균일하게 발라 구조적, 화학적 특성에 변화를 주는 양극을 만들었다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2024-05-22 18:01:12[파이낸셜뉴스] 광주과학기술원(GIST) 에너지융합대학원 박찬호 교수팀이 폭발 위험이 없는 무흐름 아연-브롬 수계 배터리의 양극재를 개발했다. 이 양극재는 1만번 이상 충방전 테스트에서도 평균 충방전 효율이 96%의 우수한 성능을 보였으며, 에너지 효율도 76.6%에 달해 내구성도 뛰어나다. 이번에 개발한 기술은 차세대 배터리로 주목받는 무흐름 아연-브롬 수계 배터리의 고질적 단점인 성능 저하를 극복한 것으로, 고성능과 안정성을 겸비한 실용적인 에너지저장장치(ESS) 개발을 앞당길 것으로 기대된다. 22일 GIST에 따르면 배터리의 양극은 양극 활물질, 도전재, 바인더, 집전체로 구성되며, 배터리의 용량을 결정한다. 무흐름 아연-브롬 수계 배터리는 아연과 브롬이 반응하면서 에너지를 저장한다. 전해질이 물에 기반한 것으로 발화 가능성이 없으며, 기존 배터리에서 전해액 저장소와 펌프를 제거한 '무흐름' 방식으로 제작돼 비용이 저렴하며 긴 수명이 장점이다. 하지만 충전 과정 중 자가방전 반응이 일어나는 브롬 크로스오버 현상에 의한 성능 저하가 문제다. 연구진은 질소가 첨가된 중형 다공성 탄소를 흑연 펠트(GF) 전극 전체에 균일하게 형성해 배터리의 성능 및 안정성을 높였다. 이를통해 실용적인 무흐름 아연-브롬 수계 배터리 시스템용 양극으로 적용할 수 있게 했다. 또 이 탄소 물질을 유기용매를 천천히 증발시키는 증발유도 자기조립 방법으로 두꺼운 흑연 펠트 전체에 균일하게 발라 구조적, 화학적 특성에 변화를 주는 양극을 만들었다. 이렇게 만든 탄소 물질은 3~5nm(나노미터)의 안정적인 중형 기공이 만들어졌으며, 적정한 산소와 질소 함량으로 흑연 펠트 양극의 수용액에 대한 친화도를 높였다. 아울러 충전 과정에서 생성된 브롬 및 브롬 접합체를 저장·흡착해 브롬 크로스오버 현상을 억제하고 안정적인 충방전 과정에서 우수한 산화·환원 반응이 일어났다. 박찬호 교수는 "향후 리튬이온 배터리로 만들어진 현재 ESS의 화재 문제를 해결할 수 있는 차세대 기술로 부상할 것"이라고 말했다. 한편, 박찬호 교수가 지도하고 조영인 통합과정생이 수행해 개발한 양극재는 화학공학 분야 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 발표됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2024-05-22 15:24:36코스닥 상장 통신 및 방송 장비 제조업체 EMW가 최근 공기아연이차전지 개발로 이슈가 되고 있는 ㈜EMW ENERGY(공기아연전지 특허 보유) 주식 취득을 위해 자사주 112만주를 처분, ㈜EMW ENERGY의 주식 2만9254주(지분율 6.62%)를 인수한다. 사측은 이같은 내용을 전일 공시했다. 자사주 처분 예정금액은 32억5136만원 규모다. 이번 지분 인수는 공기아연이차전지의 사업성에 주목한 행보로 풀이된다. 30일 EMW ENERGY 측 관계자는 "공기아연이차전지가 9월 말 기준 350회, 11월 중엔 550회에 달하는 충방전 횟수에 도달했다"고 덧붙였다. kakim@fnnews.com 김경아 기자
2017-11-30 14:00:15피앤이솔루션은 13일 SK이노베이션과 51억6222만원 규모의 2차전지 충방전기 공급 계약을 체결했다고 공시했다. 계약금액은 최근 매출액(442억1495만원) 대비 11.68%에 해당하는 규모다. kim091@fnnews.com 김영권 기자
2017-03-13 16:24:17[파이낸셜뉴스] 화재 가능성을 대폭 낮춘 바나듐이온배터리(VIB)를 최초로 개발한 스탠다드에너지가 내년 초 양산체제를 구축하고, 2027년 기업공개(IPO)에 나선다는 목표를 밝혔다. 인공지능(AI) 활성화 등으로 고출력 에너지저장장치(ESS) 수요가 늘어나는 가운데, VIB 시장을 넓혀간다는 방침이다. 스탠다드에너지는 11일 서울 대한상공회의소에서 기자간담회를 열고 VIB 양산 계획 및 중장기 전략을 발표했다. 내년 1·4분기까지 MWh급 양산체제를 구축해 기존 대비 생산량을 10배 이상 늘리고, 2026년 흑자전환을 실현한다는 방침이다. 2027년에는 IPO에 나설 계획이다. 김부기 스탠다드에너지 대표는 "연말까지 라인 자동화를 위한 'V프로젝트'가 완성돼 내년에는 본격적으로 VIB 생산량이 늘어난다"며 "미국, 일본 등 해외 시장 진출도 내년에 계획하고 있다"고 강조했다. 앞서 스탠다드에너지는 지난 7월 고객사에 첫 상업 공급을 시작하고, 지난 6월 배터리산업협회로부터 배터리 제품 인증을 획득해 안전성을 검증받는 등 시장 진출 준비에 속도를 내왔다. 스탠다드에너지가 주력하는 시장은 인공지능(AI), 데이터센터와 송·배전용 ESS 및 전기차 초급속 충전 등이다. 김 대표는 "Al, 데이터센터 등과 같이 절대적인 화재 안전성이 요구되면서 급속한 충방전 성능이 필요한 ESS 분야는 VIB만이 가능한 시장"이라며 "2030년까지 세계적으로 300조원 규모로 성장할 전망"이라고 말했다. VIB는 물 기반 전해액을 사용해 발화 위험을 원천적으로 차단하고 고출력이 가능하다는 점이 최대 강점이다. 리튬이온배터리가 전해액이 휘발성이 강한 성분으로 구성돼 충격에 의한 발화 위험이 높은 것과 대비된다. 바나듐 공급망에 관해서는 중국 의존도를 낮추고 다변화를 이루겠다고 강조했다. 김 대표는 "바나듐은 전 세계적으로 매장량이 풍부하고, 호주 등에서 채굴이 추진되고 있다"며 "롯데케미칼과도 소재 관련 공급망 파트너십을 강화하겠다"고 밝혔다. yon@fnnews.com 홍요은 기자
2024-09-11 16:23:56[파이낸셜뉴스] 롯데에너지머티리얼즈는 전북 익산2공장에 150억원을 투자해 차세대 전고체 배터리의 핵심소재인 '황화물계 고체전해질' 생산을 위한 파일럿 공장을 완공했다고 5일 밝혔다. 파일럿 공장은 부지 1619㎡를 활용해 연산 70t의 고체전해질을 생산할 수 있는 규모다. 롯데에너지머티리얼즈는 인허가 승인이 마무리되는 이달말부터 시가동에 들어가 연말에 초도 샘플을 생산할 계획이다. 롯데에너지머티리얼즈가 개발한 황화물계 고체전해질은 △고이온전도 입도제어 기술 △수분안정성 및 고이온전도 조성 △건식·습식 합성 등 양산 공정개발 능력을 보유했다. 고체전해질 입자의 크기와 분포를 조절하는 고이온전도 입도제어 기술을 통해 배터리의 충방전 속도가 빠르고 효율이 좋다. 수분안정성 조성으로 황화물계 고체전해질이 수분에 노출돼도 화학적 구조와 성능을 유지해 배터리 성능이 저하되거나 수명이 단축되는 단점을 극복해준다. 또한 고이온전도 조성으로 리튬 이온을 고체전해질 내에서 빠르고 효율적인 이동을 도와 배터리의 충방전 속도가 향상된다. 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 토털 솔루션을 제공한다는 전략이다. 앞서 롯데에너지머티리얼즈가 개발한 고객맞춤형 니켈도금박은 니켈 두께와 동박의 강도를 고객사의 요구에 따라 다양하게 조절할 수 있다. 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 말했다. kim091@fnnews.com 김영권 기자
2024-09-05 10:03:47[파이낸셜뉴스] 자동차 전장 기업 금호에이치티는 올해 상반기 전기차 배터리관리시스템(BMS) 매출이 전년동기 대비 약 441% 상승한 215억원을 달성했다고 29일 밝혔다. 금호에이치티의 BMS 제품 매출액은 6개월만에 이미 지난해 연간 실적을 상회하면서 급성장 중이다. 최근 정부의 전기차 화재 예방 대책이 강화되면서 완성차 제조사의 BMS 적용이 확대되고 있기 때문에 실적 성장이 가속화될 전망이다. BMS는 전기차의 충방전 조절, 전압 및 온도 감시 등 배터리 내 에너지 관리를 담당하는 핵심 시스템이다. 전압, 전류, 온도 등을 지속적으로 모니터링하면서 위험 요소가 감지되면 즉각적으로 안전 프로토콜을 작동시켜 화재 등 사고를 예방하는 역할을 한다. 최근 전기차 배터리 관련 사고가 증가하면서 BMS의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 정부는 인천 아파트 지하주차장 내 전기차 화재 사고 이후 배터리 제조사 정보 의무화 내용 등이 담긴 '전기차 화재 방지 대책'을 발표했다. 이에 완성차 업계도 선제적으로 배터리 제조사 정보를 공개하고 BMS 적용을 확대하고 있는 추세다. 금호에이치티는 지난해 ‘BMS PCB ASSY(Printed Circuit Board Assembly)’ 제품 양산을 시작하면서 전기차 BMS 시장에 진출했다. 지난해 158억원의 매출액을 기록한 후 BMS 적용 차량이 증가하면서 발주량이 지속적으로 증가하고 있다고 회사 측은 설명했다. 금호에이치티 관계자는 “BMS는 고급 센서와 알고리즘을 통해 배터리 화재 발생 가능성을 조기에 탐지하고 대응할 수 있는 전기차 필수 부품“이라며 “전기차에서 BMS의 중요성이 증가하고 있는 가운데, 지난해 납품 시작 후 기술력과 품질을 인정받으면서 지속적으로 BMS 공급이 확대되고 있다”고 말했다. 그는 이어 “올해부터 완성차 업체가 BMS 적용 차량을 대폭 확대함에 따라 실적은 급증할 것으로 전망되며, 올해 400억 이상의 매출액 달성을 목표로 하고 있다“며 “뿐만 아니라 국내외에서 전기차 화재 사건이 연이어 발생하면서 BMS의 고도화가 요구되고 있기 때문에 향후 고도화 참여로 BMS 시장 점유율이 지속적으로 증가할 것”이라고 덧붙였다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자
2024-08-29 13:36:32[파이낸셜뉴스] 이렘은 관계사 엑스알비(XRB)가 국내 발전공기업 H사와 신재생 에너지 연계용 ESS(에너지저장장치)관련 실증 및 상용화 추진 협약을 체결했다고 29일 밝혔다. 엑스알비는 H사와 바나듐 배터리 기반 장주기∙정체형 단주기의 하이브리드형 ESS 공동개발 및 실증에 대한 협의를 끝내고, 오는 1일부터 프로젝트를 본격 진행할 예정이다. 이번 사업에서 이렘은 100kW/800kWh급 고출력 XRB 배터리를 통해 새로운 운전모드 개발 및 실증에 나선다. 실증이 끝나면 국내 발전공기업의 MSP 사업부와 함께 ESS 관련 사업을 진행하게 된다. MSP는 최근 마이크로소프트(MS)발 시스템 오류 사태로 주목받는 서비스다. 고도화된 생성형 AI(인공지능)에 따라 데이터센터와 함께 각광받고 있다. 에너지 신산업 분야에서는 신재생 에너지 및 ESS 보급 확산을 위한 서비스 사업자를 뜻한다. 이렘은 이번 사업의 목적을 장주기∙단주기 자동전환 하이브리드로 최적의 지능형 ESS를 구현하는 것이라고 설명했다. 이를 통해 신재생 에너지 장주기 에너지 저장을 통한 송전 인프라 구축 비용 이슈 해결, 전기 저장 판매 사업의 안정적 인프라 구축 등 에너지 신사업의 토대를 마련할 계획이다. 또 전해질 누출 없는 결체형 프레임 구조로 1000 사이클 충방전 이후의 성능 저하율을 현 세계 최고 수준의 2배까지 개선할 예정이다. 프로젝트의 기반이 되는 엑스알비의 VRFB(바나듐 레독스 플로 전지)는 기존 국내외 업체들의 RFB(레독스 플로 전지) 대비 단위 셀당 2~4배 높은 수준의 고출력 성능을 자랑한다. 프로젝트 이후의 활용 방안으로는 H사의 MSP 사업부에서 신재생 에너지 연계용 및 IDC센터, 대형 빌딩용 1Mwh 이상의 UPS 및 실내 컨테이너형 ESS 설치 운영 사업을 진행하고, ESS를 상품화해 고객 맞춤형의 지능형 ESS 솔루션을 공급할 예정이다. hippo@fnnews.com 김찬미 기자
2024-07-29 09:50:54[파이낸셜뉴스] 한국전기연구원(KERI) 차세대전지연구센터 하윤철 박사팀이 전고체전지의 성능을 높일 수 있는 기술을 개발했다. 전고체전지에 들어가는 전극판 제조때 양극활물질에 고체전해질을 부분 코팅하는 방법을 적용한 것이다. 이를 시제품에 적용한 결과, 1000번 이상 충방전 동안에도 전지가 가지고 있는 용량의 80.6% 이상을 유지했다. 연구진은 이 기술 관련 특허까지 확보하고 관련 수요업체를 발굴해 상용화를 추진할 계획이다. 하윤철 박사는 29일 "전고체전지 보급 확대를 위해 고체전해질 자체의 고성능화와 저가격화도 중요하지만, 이온과 전자의 흐름을 원활하게 돕는 전극판을 효과적으로 만드는 구조 설계와 제조 공정 기술도 중요하다"고 설명했다. 그러면서 "최적의 비율로 고체전해질이 부분 코팅된 양극활물질 복합소재를 통해 전극판의 기능성을 높이고, 전고체전지 성능 향상에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다. 전고체전지는 화재나 폭발 위험이 극히 낮아 차세대 전지로 주목받고 있다. 하지만 전해질이 '고체'라는 특성 때문에 액체전해질로 만든 전지보다 훨씬 높은 기술력이 요구되며 제조가 어렵다. 특히 전극판 제조 과정에서 내부의 양극활물질, 고체전해질, 도전재, 바인더를 효과적으로 혼합하고 분산시키는 기술이 중요하다. 연구진은 "전고체전지는 전자와 리튬이 잘 전달될 수 있는 구조로 채널을 만들어야 하고, 각 부품간 접촉면에서의 저항을 낮춰야 하는 등 까다로운 조건을 만족시켜야 한다"고 설명했다. 연구진은 전고체전지의 성능을 향상시키기 위해 양극활물질에 고체전해질을 부분적으로 코팅하는 방법을 활용했다. 고체전해질은 산소와 수분에 민감해 잘못 활용하면 변질돼 성능이 떨어진다. 우선 이를 극복하기 위해 화학 반응을 일으키지 않는 '비활성 기체'를 사용할 수 있는 특수 장비 '블레이드 밀'을 개발했다. 연구진은 이 장비로 다양한 형태의 고체전해질 코팅 구조를 연구하고, 양극활물질과의 최적 혼합 비율 등을 실험하고 검증했다. 이후 다양한 시뮬레이션을 통해 전고체전지의 이론 용량 대비 실제 구동 용량과 저전류 충·방전 대비 고속 충·방전을 향상시킬 수 있는 데이터를 확보했다. 연구진은 시뮬레이션에서 나온 결과를 바탕으로 전고체전지 파우치 셀을 만들어 성능을 테스트했다. 그결과, 전고체전지는 1000번의 충방전하는 동안 80.6%의 용량을 유지했다. 한편, 하윤철 박사팀은 경희대 응용화학과 김병곤 교수팀, 중앙대 에너지시스템공학부 문장혁 교수팀, 부산대 재료공학부 이승기 교수팀과 협력해 개발한 이 기술을 에너지 분야 국제 저명 학술지인 '에너지 스토리지 머티리얼스(Energy Storage Materials)'에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2024-07-29 09:01:33[파이낸셜뉴스] 아우딘퓨쳐스가 2차전지 신사업에 본격 시동을 걸었다. 아우딘퓨쳐스는 갑진과 약 30억원 규모의 2차전지 부대장비 공급 계약을 체결했다고 4일 밝혔다. 회사 측은 “이에 따른 금형은 2억원으로, 2차전지 관련 첫 매출은 총 32억원 규모”라고 설명했다. 계약금액은 최근 매출액 대비 8.96%, 계약기간은 이날부터 오는 12월 31일까지다. 앞서 아우딘퓨쳐스는 지난해 갑진과 충방전 공정 관련 설비 생산 위탁 계약을 체결했다. 이번 계약은 이에 따른 후속 조치이며 향후 본격적인 2차전지 관련 매출이 발생할 것으로 회사 측은 기대했다. 국내 주요 2차전지 충방전기 설비 업체인 갑진은 삼성SDI의 전고체 배터리 충방전을 담당하는 것으로 알려졌다. 또 애플의 자율주행차인 타이탄 프로젝트 리더 출신들에 의해 설립된 ONE(Our Next Energy), BYD, 금양 등 글로벌 고객사에 장비를 공급한 바 있다. 아우딘퓨쳐스는 최근 중소벤처기업부 주관 프로젝트를 통해 ‘글로벌 강소기업’에 선정됐으며 현재 운영중인 화장품 브랜드 사업의 글로벌 점유율을 확대하고 있다. 회사 관계자는 “미국(아마존, 코스트코 온라인 등), 일본(10여개 브랜드 오프라인 매장 및 Q10 온라인 등), EU(유럽연합) 등 주요국의 온∙오프라인 시장에서 K-뷰티 선도 기업으로 성장하는 중”이라며 "K-뷰티 글로벌 시장 확대에 따른 매출 회복과 2차전지 관련 매출이 구체화됨에 따라 실적 성장이 가시화될 것”이라고 전망했다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자
2024-07-04 09:07:09