[뉴스핌=김양섭 기자] EG는 지난 9월말 얻은 연구결과(리튬이온전지용 비탄소계 음극재인 실리콘 나노급 입도제어)에 이어 이번에 추가로 태양전지 웨이퍼 가공 중 발생하는 슬러지 속에 함유된 폐실리콘(이하 폐Si)을 재활용하여 비탄소계 음극재에 적용 가능한 나노급 입도제어(~230nm)에 성공해 평가기관에 검증한 결과, 방전용량 3,347mAh/g, 초기효율 83%의 우수한 결과를 얻었다고 27일 밝혔다.
이번 실험결과는 폐Si을 이용하여 성능은 기존의 흑연(372mAh/g)을 사용한 음극재 보다 약 10배 이상 오래 사용할 수 있는 대신에 원료가격은 흑연($13/kg)보다 10분의1로 낮춘 것이다. 그 만큼 값싼 가격에 우수한 성능의 리튬이온전지의 사용가능성을 개척한 것이다.
그동안 국내업계에서는 반도체용 웨이퍼와 태양전지 기판의 가공 중 발생하는 슬러지 속 폐Si의 함유량이 약 20% 정도지만 이를 제대로 재활용하지 못하고 전량 폐기하고 있는 것으로 알려졌다.
흑연을 사용한 음극재의 국내 사용량은 연간 6,000톤 이상으로 추산되며, ㈜EG가 현재 수행중인 연구개발과제를 완료하는 시점인 2017년경부터 폐Si 재활용을 통한 리튬이온전지 음극재로 대체 가능할 것으로 기대하고 있다.
한편 기존에 상용화되고 있는 습식분쇄방식의 Si 음극재의 경우 방전용량은 흑연 보다 높은 반면, 초기효율이 낮고, 사이클 수명은 짧으며, 염산 등의 사용으로 폐수 발생의 환경문제 등을 일으키는 단점이 있다.
회사관계자는 “기존 습식분쇄방식의 단점을 보완한 EG만의 건식분쇄 방식을 이용하여 전량 폐기하던 폐Si을 국내 최초로 적용시켜 이번에 그 사업화 가능성을 확인한 성과”라고 밝혔다.
[뉴스핌 Newspim] 김양섭 기자 (ssup825@naver.com)