폐실리콘을 재활용한 차세대 이차전지 기술 개발 본격화 (feat. 이녹스에코엠)

원문

 

https://www.hankyung.com/article/202411051335h

폐실리콘 재활용, 차세대 이차전지 기술 개발 본격화

출처: 세라믹기술원

한국세라믹기술원(원장 정연길)은 ‘폐실리콘 기반 고에너지 밀도 복합 전극
제조 기술 개발사업’에 참여한다고 5일 밝혔다.

이 사업은 산업통상자원부에서 주관하고 한국산업기술기획평가원에서 지원해
5년간 총 정부출연금 183억 원이 투입될 예정이다.|

총괄 주관기관은 한솔케미칼이며, 리튬이차전지의 에너지밀도 한계를
극복하기 위해 폐실리콘을 재활용한 고성능 실리콘계
음극 소재를 개발하고, 이를 통해 지속 가능한 이차전지 산업 생태계를
구축하는 것을 목표로 하고 있다.

한솔케미칼의 권세만 담당은 “이번 사업은 TRL 4-7단계의 패키지형 연구개발
유형으로 기존 스크랩 기반의 복합소재 및 전극 기술의 한계를 해결하고,
가격 및 기술 경쟁력을 갖춘 차세대 실리콘계 음극 소재를 개발하는 중요한
과제”라며 “폐실리콘의 재활용을 통해 이차전지 산업의 지속가능성과 경쟁력을
한층 강화할 것”이라고 설명했다.

한국세라믹기술원의 정대수 박사는 “최근 국내 반도체 및 태양광 산업에서 연간 약
880톤의 폐실리콘 슬러지가 발생하고 있으며, 이를 효과적으로 재활용하여 고순도 실리콘 원료를 확보할 수 있다”며 “궁극적으로 이차전지용 음극 소재의 원가 절감과 안정적인 공급망 구축에 기여할 것으로 기대된다”라고 말했다.

최근 총괄-세부과제에 참여하는 연구자들간에 킥오프 미팅을 개최해 폐실리콘을 이용한 이차전지 기술 혁신 주도를 위해 전략수립 및 협력방안 등을 논의하며
본격적인 사업의 시작을 알렸다.

(진주=김해연 기자)

정리

실리콘 음극재 산업은 결국 원료인 실리콘이 중요하다.

실리콘 음극재를 생산하고자 하는 기업은 실리콘을 값싸고
외부 환경에 영향받지 않고 안정적으로 제공받아야 한다. 
그것이 곧 원가와 고객과의 약속과 직결되기 때문이다.

그런 의미에서 원료를 폐실리콘으로부터 얻는 것은 가격 경쟁력
및 환경 보전 측면에서 이점이 있을 수 있다.

반도체 공정에서 사용되는 Si ingot 등을 제작할 때
Blade에 실리콘이 갈리면서 실리콘 부스러기(슬러지)들이
주변에 많이 생성된다. 

대표적으로 국내에서는 이녹스에코엠이 이러한 폐실리콘 슬러지들을 모아

정제하고 가공해서 파는 데 특화되어있다.
이러한 이유로 이번 ‘폐실리콘 기반 고에너지 밀도 복합 전극
제조 기술 개발사업’에서 이녹스에코엠이 폐실리콘으로부터

고순도의 정제된 실리콘을 양산하는 역할을 담당하게 된 것이라 생각한다.

출처: 이녹스에코엠 홈페이지

이녹스에코엠은 반도체 및 태양광 wafer 절삭 및 평탄화공정에서 사용된 슬러리를
재생하여 제공한다고 한다.

폐슬러리를 그냥 버리려고 하면 소각 또는 매립을 해야 하고,
그에 따른 처리 비용이 발생한다. 

반도체나 태양광 업체에서는 저렴하게 폐기물을 처리할 수 있어서 좋고

이녹스에코엠에서는 저렴하게 원료를 가져다가
그걸 재가공해 팔 수 있다.

이녹스에코엠이 정말 똑똑한 생각을 했다고 본다.
사회적으로도 큰 가치를 제공하는 것이라고 생각한다.

이녹스에코엠은 실리콘 원료 생산뿐만 아니라
그걸 기반으로 하는 실리콘-그래핀-탄소 음극재 연구도 
활발히 하고 있는 것으로 보인다.

특허 등록도 2019년 이후로 4건이나 진행하였다.

2021년 매출이 20억이었지만, 2023년에는 119억 원으로 늘어났다고 한다.

실리콘 파우더 생산 공장은 아산에 있다.
2023년 기준 생산능력은 약 3600톤이지만,
2027년 기준 1만 2000톤까지 목표로 하고 있다.

국내 실리콘 음극재 생산 업체라면 이녹스에코엠을 
원료 공급사로 눈여겨볼 만할 것이다.

대주전자재료와 네오배터리머트리얼즈도 이녹스에코엠으로부터
실리콘을 공급받는다고 한다.

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