22일 한국거래소에 따르면 전일 시간외 매매에서 삼화페인트 주가는 종가보다 7.74% 오른 9610원에 거래를 마쳤다. 삼화페인트의 시간외 거래량은 69만4324주이다.
최근 삼화페인트의 주가 변동성이 커지고 있다. 이는 KAIST는 생명화학공학과 최남순 교수팀이 저비용 리튬인산철 양극과 흑연 음극으로 이뤄진 리튬이온 이차전지의 상온 및 고온 수명 횟수를 늘릴 수 있는 전해질 첨가제를 개발했다고 16일 밝히면서다.
팩 단위에서 고에너지 밀도가 확보 가능하다는 장점이 있는 리튬인산철 양극은 낮은 전자전도도를 가져 계면층을 형성하기 어렵다. 이로 낮은 전자전도도를 개선할 전해질 첨가제가 필요하다.
반면, 이번에 연구팀이 개발한 전해질 첨가제는 흑연 음극을 보호함과 동시에 발열 특성이 낮아 리튬인산철 양극을 보호하며 양극 표면에서 전자전도도와 이온전도도의 균형을 맞출 수 있다.
이는 배터리 충·방전 횟수 증가에 따른 급격한 용량 감소 문제를 해결할 수 있는 신 기술이다.
시험에서 개발된 전해질 첨가제는 내열성과 전도성이 우수한 전극 계면층을 형성해 리튬인산철 양극과 흑연 음극으로 구성된 전지의 구동 온도인 45도 500회, 25도 1000회 충·방전 후에도 각 초기용량의 80.8%, 73.3% 발현이 검증됐다. 이 수치는 첨가제가 없는 전해질과 비교해 각각 20.4%, 8.6% 향상된 기록이다.
또 이 기술은 기업에서 요구하는 수준의 높은 합재 밀도를 가진 흑연 음극과 리튬인산철 양극을 사용해 배터리의 상온 및 고온 장수명을 실현했다는 점과 저비용으로 극대화된 효율을 낼 수 있는 리튬인산철용 전해질 첨가제 디자인의 방향성을 제시했다는 점에서 의미가 크다.
현대자동차의 지원으로 이뤄진 이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 펑크셔널 머티어리얼스' 온라인판에 지난 9일자로 게재됐다. 논문명 Balancing Ionic and Electronic Conduction at the LiFePO4 Cathode–Electrolyte Interface and Regulating Solid Electrolyte Interphase in Lithium-Ion Batteries
논문 공동 제1 저자인 KAIST 생명화학공학과 문현규 연구원은 "현재 전기차용 전지가 약 10년 수명을 보장하므로 이번에 개발한 첨가제를 적용한다면 10~20% 향상된 11년에서 12년 수명을 보장할 수 있을 것"이라며 "또한 리튬인산철 양극의 낮은 전자전도 특성을 개선해 고속충전 효과가 있다"고 말했다.
최남순 교수는 "양산 수준의 전극 로딩 조건에서 상온부터 고온에 이르기까지 온도 내구성이 뛰어난 전극 계면층을 형성하는 전해질 첨가제 기술로 전기차 배터리 등에 활용이 기대된다"고 밝혔다.
한편 삼화페인트는 '다이알칸설포닐 아이소소바이드 화합물의 제조 방법, 리튬이차전지용 전해액 첨가제, 리튬이차전지용 전해액 및 리튬이차전지'에 관한 제조 특허를 취득했다고 공시한 바 있다.
김준형 빅데이터뉴스 기자 kjh@thebigdata.co.kr
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