나인테크-NBM, 맥신 기반 차세대 배터리 기술 공동개발

[글로벌에픽 신규섭 금융·연금 CP] 실리콘 음극 배터리 시장이 2030년까지 10배 성장할 것으로 전망되는 가운데, 국내 기업이 글로벌 파트너와 손잡고 시장 선점에 나섰다.

나인테크는 캐나다 글로벌 배터리 소재 전문기업 네오 배터리 머티리얼즈(NBM)와 맥신을 활용한 차세대 실리콘 음극 기술 공동개발협약을 체결했다고 26일 발표했다.

이번 협약은 나인테크의 고전도성 MXene(맥신) 소재와 NBM의 복합 나노코팅 실리콘 음극 기술을 결합해 차세대 고용량·장수명 리튬이온배터리 상용화를 앞당기는 것이 목표다. 나인테크가 기능화된 MXene 소재를 NBM에 공급하면, NBM은 이를 활용해 실리콘 음극을 제조하고 평가한다. 양사는 성능 데이터를 상호 공유하며 소재 조성과 제조 공정을 최적화하고, 상용화 가능성이 확인되면 별도 계약을 통해 양산과 글로벌 시장 출시를 추진할 계획이다.

실리콘 음극의 핵심 과제는 부피 팽창 문제 해결이다. 실리콘 음극은 흑연 대비 10배 이상의 이론 용량을 제공하지만, 충·방전 과정에서 최대 300%에 달하는 부피 팽창으로 전극 파손과 성능 저하가 발생해왔다. 나인테크의 기능화 MXene 소재는 높은 기계적 유연성과 전기전도성을 갖춰 도전재로써 이러한 문제를 완화하며 전극 구조 안정성과 성능 유지에 기여할 수 있다. NBM의 나노 코팅 기술과 결합될 경우 실리콘 음극의 상용화 속도를 크게 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.
시장 전망도 매우 밝다. 시장조사기관 그랜드 뷰 리서치에 따르면 실리콘 음극 배터리 시장은 2024년 약 3억6천만 달러에서 2030년 약 36억 달러로 10배 성장할 것으로 전망된다. 연평균 성장률이 약 50%에 달한다. 같은 기간 EV 배터리 수요는 1TWh에서 3TWh 이상으로 확대되고, ESS 시장도 2030년까지 500GW 이상 규모로 성장할 것으로 예상된다. 이는 고에너지밀도·장수명 음극 소재 수요를 폭발적으로 끌어올릴 것으로 보인다.

나인테크 관계자는 "앞서 게스코리아와의 모빌리티용 기능성 제품 생산과 이번 NBM과의 협약 체결을 통해 기능화 MXene의 이차전지 적용 가능성과 상용화 잠재력을 확인했다"며 "배터리 소재-모빌리티 응용-글로벌 확장으로 이어지는 가치사슬을 형성해 글로벌 소재 시장에서 기술 경쟁력을 더욱 강화하겠다"고 밝혔다.

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