[뉴스투데이=남지완 기자] 석유화학 및 배터리 소재 사업을 하는 LG화학이 국내 최초로 하이니켈 단입자(단결정) 양극재 양산에 돌입해 소재 사업 역량 강화에 나선다.

LG화학은 이달부터 청주 양극재 공장에서 차세대 배터리용 하이니켈 단입자 양극재 양산을 시작했다고 26일 밝혔다. 

첫 생산 물량은 오는 7월부터 글로벌 고객사에 전달될 예정이다. LG화학은 오는 2027년까지 단입자 양극재 생산라인을 구미 공장으로 확장하고 총 생산규모를 연산 5만t 이상 확대할 계획이다.

단입자 양극재는 니켈, 코발트, 망간 등 여러 금속을 하나의 입자형상(One-body)으로 만든 소재로 수명과 용량이라는 차세대 배터리 핵심 과제를 해결할 열쇠로 꼽힌다.

기존 양극재는 금속 입자를 작게 뭉쳐 만든 다입자(다결정) 구조다. 이는 충전과 방전이 반복될수록 소재 사이에 틈이 벌어지는데 틈에서 가스가 발생해 배터리 수명이 점차 줄어든다.

내구성이 강한 단입자 양극재를 사용하면 가스 발생이 적어 안정성이 높아지고 배터리 수명이 기존보다 30% 이상 늘어난다. 배터리 수명 저하 문제는 그동안 전기차 보급을 가로막는 장벽으로 여겨져 왔던 만큼 단입자 양극재가 기존 배터리 한계를 뛰어넘는데 기여할 것으로 기대된다.

단입자 양극재는 기존 양극재 보다 밀도를 높일 수 있어 배터리 용량도 10% 이상 늘어난다. 예를 들어 기존 양극재로 만든 배터리를 탑재한 전기차가 한번 충전에 500km를 가면 같은 크기의 단입자 양극재 배터리는 550km 이상 주행할 수 있다.

국내에서 하이니켈 단입자 양극재를 양산하는 것은 LG화학이 처음이다. LG화학은 배터리의 가스 발생 문제가 고객의 고충을 파악하고 이를 개선하기 위해 지난 2021년부터 본격적인 연구개발(R&D)에 착수했다.

신학철 LG화학 부회장은 "하이니켈 단입자 양극재는 미래 배터리 소재 시장 판도를 바꿀 혁신이자 고객의 페인포인트(고충이나 불만사항)를 해결할 열쇠"라며 “배터리 소재 기술력과 다각화된 제품 포트폴리오를 바탕으로 시장을 이끌며 글로벌 최대 종합 배터리 소재 회사로 도약하겠다"고 말했다.