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배터리 양극재

LG화학이 고용량 전기차 배터리 핵심 원재료인 ‘수산화 리튬’의 안정적 수급 체계를 확보했다.

이와 관련 LG화학은 4일 캐나다 네마스카리튬(Nemaska Lithium)과 수산화 리튬 공급 계약을 체결했다고 밝혔다.

이번 계약에 따라 LG화학은 2020년 하반기부터 매년 7000톤의 수산화 리튬을 5년간 공급받게 된다.

7천톤 규모는 고성능 전기차(한 번 충전으로 320km이상 주행 가능) 기준 약 14만대 분의 배터리를 제조할 수 있는 분량이다.

수산화 리튬은 배터리 용량을 높이는 ‘니켈’과 합성이 용이하여 고용량 전기차 배터리 용으로 각광받고 있다. 노트북·휴대폰 등 정보기술(IT) 기기용 배터리는 주로 탄산 리튬이 사용된다.

최근 전기차 배터리 업계는 원가 절감 및 성능 개선을 위해 양극재 내 값 비싼 코발트 함량을 줄이고, 니켈 함량을 높이고 있다. 기존 NCM622* 양극재 대신 NCM712* 등 하이-니켈 양극재가 채용된 배터리가 개발되는 추세다.

* NCM622 배터리: 양극재 내 니켈-코발트-망간 비중 60%:20%:20%
* NCM712 배터리: 양극재 내 니켈-코발트-망간 비중 70%:10%:20%

니켈은 보통 코발트·망간 등과 결합하여 전구체를 이룬 후 고온에서 리튬과 함께 녹여내어 합성시키면 양극재가 된다. 양극재는 배터리 4대 원재*료 중 하나다.

* 배터리 4대 원재료: 양극재, 음극재, 전해액, 분리막

그런데 니켈은 너무 높은 온도에서는 리튬과 합성이 잘 안 된다. 따라서 니켈 함량이 높은 고용량 전기차 배터리 제조 시에는 탄산 리튬 대비 녹는 온도가 낮은 수산화 리튬*이 사용된다.

* 수산화 리튬 녹는 온도: 섭씨 462도, 탄산 리튬 녹는 온도 : 섭씨 723도

LG화학 유지영 재료사업부문장은 “고용량 전기차 배터리의 핵심 원재료인 수산화 리튬 수급 경쟁력을 확보하였다”며 “전기차 시장 확대에 발맞춰 안정적인 배터리 원재료 공급에 집중할 것”이라고 말했다.

LG화학은 이번 계약을 포함, 여러 배터리 원재료 업체에 투자하며 안정적인 원재료 수급 체계를 구축했다.

올해에는 세계 1위 코발트 정련회사인 중국 화유코발트와 전구체 및 양극재 생산 법인을 설립하여 원재료 공급 보장 및 제품 우선 공급을 확보했다.

2017년 11월에는 황산니켈 생산업체인 켐코(고려아연 자회사)의 지분을 10% 확보했으며, 2016년 9월에는 GS이엠의 양극재 사업을 인수하며 양극재 생산기술 고도화 및 전구체 제조기술력을 확보했다.