버려지는 흑연 부산물로 고순도 흑연 음극재 만든다 작성일 09-11 62 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">에너지연 "흑연 90% 이상 수입…안정성·경제성 높은 공정 개발"</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="XXiMl2g2Ho"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="101dba736107cb19503ab63ff598e09f709c1ff1fc48df803d4e776cbd2509fb" dmcf-pid="ZzDj1dsd5L" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="개발한 기술 구성도 [한국에너지기술연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/11/yonhap/20250911141542845kfmh.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="YHWl9DXDtN" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/11/yonhap/20250911141542845kfmh.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 개발한 기술 구성도 [한국에너지기술연구원 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p contents-hash="ad060d3c7fa11f6ee6cf61e24c4d5f7d8bc5c8313aa547a1b641e3b09323be03" dmcf-pid="5qwAtJOJYn" dmcf-ptype="general">(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국에너지기술연구원은 한유진·박상훈 박사 연구팀이 버려지는 흑연 부산물을 정제해 고순도의 흑연 음극재를 얻어냈다고 11일 밝혔다. </p> <p contents-hash="9b088651a57bc945833255bcc1454f8af4a5d228f684fc0e2f07f86729151826" dmcf-pid="1BrcFiIiZi" dmcf-ptype="general">흑연은 전기차용 리튬이온배터리 음극재의 핵심 원료다.</p> <p contents-hash="1ca6e5f23e3d81992fe3a2b2edccc89de1a9a63dd3efabeb2666114c1a35a6ba" dmcf-pid="tbmk3nCnGJ" dmcf-ptype="general">음극재는 배터리 셀 무게의 30%를 담당하며, 흑연은 배터리 제조 원가의 10%를 차지한다. </p> <p contents-hash="81eff7ffb4aa0ab3685d945e2437df1e81eed6f02da3f9c54bfb261e38acf867" dmcf-pid="FKsE0LhL1d" dmcf-ptype="general">우리나라는 음극재용 흑연의 90% 이상을 중국 수입에 의존하고 있어, 국제 정세에 따라 가격 급등과 수급 불안정성 등 문제가 발생할 수 있다.</p> <p contents-hash="0ba24a0946c072a1a294c6419123fd9fb1a4d67dbb0155e4d20c49c7529b6ca7" dmcf-pid="39ODpoloYe" dmcf-ptype="general">실제 지난 7월 미국 상무부가 중국산 음극재용 흑연에 고율 관세를 부과하면서 앞으로 중국산 흑연의 안정적 수급에 차질을 빚을 수 있다는 우려가 나온다. </p> <p contents-hash="f3e6b91fc75ea7ae15e776cc1e5505c06f5897cb30d6a6d7d2c586c13f6b9e16" dmcf-pid="02IwUgSgXR" dmcf-ptype="general">연구팀은 흑연 부산물의 금속 불순물을 처리하는 신공정을 개발해 상용 흑연 음극재와 비슷한 수준의 경제성을 갖는 흑연 음극재를 제작하는 데 성공했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="218e3a4bcc8130fd6f9945192195cdfaecfa1d9c37156f19f289a0a7b1cdb378" dmcf-pid="pVCruava5M" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="개발한 기술로 정제한 흑연 [한국에너지기술연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/11/yonhap/20250911141543028trzo.jpg" data-org-width="974" dmcf-mid="G4IwUgSg5a" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/11/yonhap/20250911141543028trzo.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 개발한 기술로 정제한 흑연 [한국에너지기술연구원 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p contents-hash="a460253d836951db950b4c591719a5c2ef7effc6980857dd3000c7234dbe80d3" dmcf-pid="Ufhm7NTNGx" dmcf-ptype="general">흑연 부산물로부터 고순도·고성능 음극재를 확보하기 위해서는 부산물 내부에 남은 금속 불순물을 완벽히 제거해야 한다. </p> <p contents-hash="f32aedf13787a30ace67430478cdf93f0d65d94eb3fa1187621a862ba81879ac" dmcf-pid="u4lszjyjGQ" dmcf-ptype="general">이를 위해서는 강한 산처리와 2천도 이상의 초고온 열처리 과정이 필요한데, 환경오염과 높은 비용이 발생하는 등 문제가 있다. </p> <p contents-hash="09ac54a0a48a922dc716d79cb411dcac70a55a9d4c1e69d94e124acee5c4f03b" dmcf-pid="7n1GPC0CYP" dmcf-ptype="general">연구팀은 초음파 처리를 통한 표면 불순물 제거, 내부 금속 불순물 제거, 표면 탄소 코팅을 통한 구조 복원의 3단계 공정을 개발했다.</p> <p contents-hash="fa5d86a100660a202a647e305da8760ae2588aa62c58659bd5b3210234a34b89" dmcf-pid="zLtHQhpht6" dmcf-ptype="general">먼저 초음파 반응기를 이용해 가벼운 불순물은 떠오르게, 무거운 흑연 입자는 가라앉게 해 표면의 불순물을 제거한 뒤 '열 이동 편석 현상'(금속이나 세라믹 안에 남아 있던 불순물이 열을 가하는 과정에서 밖으로 이동해 표면에 모이면서 금속 산화물 형태로 변환되는 현상)을 활용해 흑연 내부에 잔존하던 금속 불순물을 산화물로 전환해 쉽게 제거할 수 있도록 했다. </p> <p contents-hash="c57de3c0e0ae14d573ebb348801794828bb86f6d3d2e542af0302721bcff6fc0" dmcf-pid="qoFXxlUlt8" dmcf-ptype="general">마지막 단계에서는 흑연 표면에 탄소 코팅을 적용해 구조적 안정성과 전기화학적 성능을 크게 높였다. </p> <p contents-hash="fb289f8497400b0b4d48134593e1d9fefc23bf4fefa8f6829f958e6a066ac9ea" dmcf-pid="Bg3ZMSuSG4" dmcf-ptype="general">실제 개발된 기술로 제조한 흑연 음극재는 최초 충·방전 효율이 92%에 달했으며, 용량은 1ｇ당 362mAh(밀리암페어시)로 상용 흑연 음극재와 동등한 수준을 보였다. </p> <p contents-hash="72bdc5950f28b3324685ff32522b075e195b0e37bf55655f69bcb49dd55805cb" dmcf-pid="ba05Rv7vHf" dmcf-ptype="general">또한 200회 충·방전 후에도 초기 용량의 98%를 유지해 높은 안정성을 입증했다. </p> <p contents-hash="e53e433bed99335656903367a2e67fd2f5e42212771c0a56a79a21db58716395" dmcf-pid="KNp1eTzTXV" dmcf-ptype="general">기존 기술보다 낮은 온도에서도 불순물을 효과적으로 제거할 수 있어 상용 흑연 생산 대비 비용을 60% 정도 절감할 수 있다고 연구팀은 설명했다. </p> <p contents-hash="65c756be4da960cd71a92b6f89e69f8ac9cfbca9af62c70bcbffc061d1168619" dmcf-pid="9jUtdyqy12" dmcf-ptype="general">연구팀은 후속 연구를 통해 열 처리와 산 처리가 필요 없는 공정을 개발할 계획이다. </p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="746a8b7bdc642825bf8103682d6db783e8d643edd9ed5438e510ccf025046510" dmcf-pid="2AuFJWBWX9" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="개발한 기술을 실험하는 연구원 [한국에너지기술연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/11/yonhap/20250911141543243tzgq.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="H5nRSVaVtg" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/11/yonhap/20250911141543243tzgq.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 개발한 기술을 실험하는 연구원 [한국에너지기술연구원 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p contents-hash="c32a31d142d3b16e155e3bdc6c390be57c321e7e3305f718ad23ff400f9acee3" dmcf-pid="Vc73iYbY5K" dmcf-ptype="general">jyoung@yna.co.kr</p> <p contents-hash="cd958ee83760e93c1dbf0ce46eba2dd9f9512f6f722716d6acbd88898af60cfc" dmcf-pid="4EqpLH9H5B" dmcf-ptype="general">▶제보는 카톡 okjebo</p> </section> </div> <p 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