스마트폰·워치 사용시간 2배↑…엔켐, 세계 최초 실리콘 전지 전해액 공급

이차전지 전해액 전문기업 엔켐이 스마트폰과 스마트워치 등 IT 기기의 배터리 사용 시간을 두배 이상 늘릴 것으로 기대되는 '100% 실리콘 전지'용 전해액을 세계 최초로 공급한다.

엔켐은 미국 캘리포니아 소재 실리콘 배터리 제조사와 5년 이상의 개발기간을 거쳐 3년 1000t 규모의 전해액 공급계약을 체결할 예정이라고 1일 밝혔다. 2026년부터 2028년까지 3년간 공급하는 조건이며, 전해액은 엔켐 중국 장가향 공장에서 생산해 말레이시아 페낭 공장으로 공급된다.

통상 실리콘을 25%까지 적용하는 것만으로도 배터리 용량이 크게 증가하는데, 실리콘을 100% 적용하는 기술은 기존 대비 두 배 이상의 에너지밀도를 구현할 수 있는 혁신적인 기술로 평가된다.

엔켐은 이번 계약을 위해 100% 실리콘 음극과 4.5볼트(V) 이상 고전압 셀에서도 안정적으로 작동하는 전해질 조성을 개발했다. 기존 배터리는 4.1~4.4V 수준이었지만, 용량 향상을 위해 4.5V 이상의 고전압 기술이 빠르게 확대되고 있다. 고전압에서는 전해액 분해가 쉽게 발생하기 때문에 이를 억제하는 특수 용매와 보호막 형성 첨가제가 필수적이다.

음극 역시 흑연의 용량 한계를 넘어 실리콘 비중을 늘리는 연구가 이어졌으나, 일반적으로는 약 10% 수준만 안정적이었다. 엔켐은 고객사의 혁신적 셀 설계와 결합해 실리콘 100% 음극에서도 안정성을 확보하는 전해질 첨가제 기술을 구현하며 신뢰성과 성능을 확보했다.

계약 고객사는 2007년 미국 캘리포니아주에 설립된 기업으로, 스마트폰·웨어러블·AI 안경 등 IT 기기에 적용되는 고에너지밀도 배터리를 제조하는 리튬이온 배터리 전문 기업이다. 특히 첨단 실리콘 음극 배터리 기술을 선도하며, 업계 최초로 100% 실리콘 음극 배터리의 양산화에 성공하는 등 혁신성과 특정 IT 시장을 겨냥한 경쟁력이 뛰어나다.

엔켐 관계자는 "이번 공급을 계기로 고에너지밀도·고속충전·안전성을 모두 갖춘 고성능 전해액 연구 인력을 강화할 것"이라며 "전기차 외의 다양한 애플리케이션까지 적용 범위를 확대하며 엔켐의 기술 경쟁력을 지속해서 성장시켜 나가겠다"고 밝혔다.

심성아 기자 heart@asiae.co.kr

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