시계&자동차
9,351
실리콘 음극, 차세대 배터리 혁신 이끌까? GM·메르세데스 등 도입 추진
조회 1,884회 댓글 0건

머니맨
2025-02-21 17:45
실리콘 음극, 차세대 배터리 혁신 이끌까? GM·메르세데스 등 도입 추진

전기차 산업이 빠르게 성장하면서 배터리 기술에 대한 요구도 점점 커지고 있다. 전기차의 핵심 요소 중 하나는 배터리이며, 성능, 크기, 무게, 충전 속도, 내구성 등 다양한 요소가 차량의 경쟁력을 좌우한다. 현재 전기차 배터리는 대부분 리튬이온 배터리를 기반으로 하며, 음극 소재로는 흑연이 일반적으로 사용된다. 그러나 흑연은 한계가 명확하다. 에너지 밀도가 낮고, 충전 속도가 느리며, 생산 과정에서 자원 손실이 크다.
이러한 한계를 극복하기 위해 배터리 업계는 다양한 혁신 기술을 연구하고 있으며, 그중에서도 실리콘 음극이 가장 주목받고 있다. 실리콘은 흑연보다 10배 이상의 높은 에너지 저장 능력을 갖고 있어 배터리의 에너지 밀도를 획기적으로 증가시킬 수 있는 소재로 평가된다. 또한 충전 속도를 향상시켜 전기차의 충전 시간을 대폭 줄일 가능성이 있다.

배터리에서 음극은 충전 시 리튬 이온을 저장하고 방전 시 이를 방출하는 역할을 한다. 일반적으로 흑연 기반 음극이 사용되지만, 흑연은 충·방전 시 리튬 이온을 저장할 수 있는 용량이 제한적이다. 반면, 실리콘은 리튬과 반응할 때 흑연보다 훨씬 많은 리튬 이온을 저장할 수 있어 배터리의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다. 실리콘 음극은 실리콘 나노 입자를 활용하여 배터리 내에서 팽창 문제를 최소화하는 방식과 실리콘과 흑연을 혼합하여 안정성과 에너지 밀도를 결합하는 방식으로 구현될 수 있다.
실리콘 음극은 높은 에너지 밀도를 제공할 수 있어 배터리의 크기를 줄이면서도 동일한 성능을 유지할 수 있다. 이는 전기차의 무게를 줄이는 데 도움을 주며, 결과적으로 연비 향상과 주행거리 증가 효과를 기대할 수 있다. 또한 리튬 이온을 빠르게 흡수할 수 있어 충전 속도를 단축하는 데 유리하다. 예를 들어, 대만의 배터리 스타트업 ProLogium은 실리콘 복합 음극을 사용해 5%에서 60%까지 단 5분, 80%까지는 8.5분 만에 충전이 가능한 배터리팩을 개발했다.
그러나 실리콘 음극은 충·방전 시 부피가 크게 팽창하는 문제가 있어 배터리의 구조적 안정성이 떨어지고, 장기적인 사용 시 수명이 단축될 가능성이 있다. 또한 실리콘 음극을 대량 생산하기 위해서는 기존 흑연 기반 배터리 제조 공정과는 다른 방식이 요구되며, 이는 생산 비용 증가로 이어질 수 있다. 전해질과의 반응성이 높아 배터리 내부에서 화학적 불안정성을 초래할 수도 있어 이를 해결하기 위한 연구가 진행되고 있다.

GM은 차세대 전기차 배터리 기술로 실리콘 음극을 도입하는 방안을 검토하고 있으며, 현재 다양한 신소재 기술을 연구 중이다. 메르세데스-벤츠는 Sila Nanotechnologies와 협력하여 전기 G-클래스에 실리콘 음극 배터리를 적용할 계획이다. 또한 Amprius, Group 14, Sila Nanotechnologies 등 실리콘 음극 기술을 개발하는 스타트업들이 빠르게 성장하고 있으며, 여러 대학과 연구기관에서도 실리콘 음극의 내구성을 높이고 제조 공정을 최적화하는 연구를 활발히 진행하고 있다.
배터리 기술의 발전은 전기차 시장의 핵심적인 성장 동력이 될 것이다. 실리콘 음극이 본격적으로 도입되면 전기차의 성능이 크게 향상될 것으로 보이며, 주행거리 증가와 충전 속도 개선은 소비자들의 전기차 선택을 더욱 용이하게 만들 것이다. 또한 실리콘 음극이 기존 흑연 기반 음극을 대체하게 되면 배터리의 소형화가 가능해져, 전기차뿐만 아니라 드론, 항공기, 전력 저장 시스템 등 다양한 응용 분야에서도 활용될 가능성이 크다.
배터리 업계는 실리콘 음극의 기술적 한계를 극복하기 위해 지속적인 연구개발을 진행하고 있으며, 이를 통해 전기차 산업의 발전 속도도 더욱 가속화될 것으로 기대된다.
글 / 원선웅 (글로벌오토뉴스 기자)
<저작권자(c) 글로벌오토뉴스(www.global-autonews.com). 무단전재-재배포금지>

머니맨
회원 먹튀사이트 최신글
-
“연비는 좋은데 충전은 불편”…8,072명 전기차 설문 결과 공개
[0] 2025-05-27 17:25 -
고성능 전기 SUV 4종 비교…가장 완성도 높은 모델은?
[0] 2025-05-27 17:25 -
한국타이어, 대전시 대덕구 취약계층 가정에 ‘희망의 빛 키트’ 전달
[0] 2025-05-27 17:25 -
미쉐린코리아, 연비·내구성 강화한 신형 트럭 타이어 ‘X 멀티 에너지’ 출시
[0] 2025-05-27 17:25 -
토요타, 신형 RAV4 자체 소프트웨어 플랫폼 아린.OS 탑재
[0] 2025-05-27 17:25 -
고성능 2도어 쿠페 ‘더 뉴 메르세데스-AMG GT 55 4MATIC+’ 출시
[0] 2025-05-27 14:25 -
추위보다 고온에 약한 자동차, 폭염 오기전 반드시 살펴봐야 할 목록
[0] 2025-05-27 14:25 -
볼보트럭, 2025 세계 연비왕 대회 개최...한국 대표 온로드 부문 종합 우승
[0] 2025-05-27 14:25 -
폴스타, ‘투르 드 경남 2025’ 후원...무소음 폴스타 4 현장의 숨은 조력자 활약
[0] 2025-05-27 14:25 -
볼보 오너 스웨디시 프리미엄 라이프스타일 경험 ‘볼보 익스클루시브’ 실시
[0] 2025-05-27 14:25
남자들의 로망
시계&자동차 관련된 정보공유를 할수 있는 게시판입니다.
-
'세련된 컬러감으로 다시' 쉐보레, 2026년형 트레일블레이저 출시
-
마세라티, 그란투리스모 · 그란카브리오 엔트리 출시 '프리마 에디치오네' 한정 제공
-
폴스타, '2025 브랜드 고객충성도 대상' 전기차 부문 3년 연속 1위 수상
-
BMW, 창립 30주년 기념 '컨버터블 · 쿠페 · 세단' 온라인 한정판 5종 출시
-
'불안정한 대외 환경 속에도' 람보르기니 1분기 판매 역대 최고
-
기아, 인도 전략형 3열 미니밴 '카렌스 클라비스' 완전 공개
-
폴스타코리아, 국내 최대 규모 ‘스페이스 수원’ 오픈…고객 접점 확대 속도
-
단종됐던 볼보 간판급 왜건 XC70, 플러그인 하이브리드 SUV로 부활
-
현대차, 혁신의 속도만큼 중요한 것은 치밀한 전략
-
폴스타코리아, 국내 최대 규모 ‘스페이스 수원’ 공식 오픈
-
전기차의 그늘 속, 다시 주목받는 하이브리드…토요타가 강한 이유
-
한국앤컴퍼니, 기업주도형 벤처캐피털 ‘한국앤컴퍼니벤처스’ 설립
-
탑기어 '2025 올해의 전기차' 대상 포함 3관왕을 차지한 의외의 브랜드
-
일평균 31대씩 팔린 中 전기차 'BYD 아토 3' 지난달 543대 출고
-
BYD, 日 소형 전기차 시장 공략 '신모델 투입'으로 엄청난 위협
-
포드, 트럼프 경고에도 머스탱 마하-E 가격 인상 추진... '관세 충격' 현실화
-
KGM, 호주 AFL 명문 콜링우드 구단 스폰서십 체결... 현지 시장 경쟁력 강화
-
포드 추격하는 BYD, 순위 급상승... 4월 수입차 판매 전월 대비 14.8% 감소
-
'전기 부품 밀봉 불량' 현대차, 美 팰리세이드 차주에게 야외 주차 권고
-
5월 가정의 달, 패밀리 SUV '팰리세이드ㆍXC90' 중고차 시세 상승 주도
- [유머] 경주에 져서 펑펑 우는 말
- [유머] 돌아가신 아빠 일기장 꺼내봤다가 오열한
- [유머] 일본 청소년의 갗관
- [유머] 드디어 찾은 재능...
- [유머] 중국인들의 한국 테러 근황
- [유머] 지구는...
- [유머] 삼겹살 가격 따라 잡으려는 그 음식
- [뉴스] [속보] 서울 시내버스 '노사 협상' 결렬... 28일 '첫차'부터 파업
- [뉴스] '날 적으로 돌리지 마'... '얼짱시대' 강혁민의 박태준 공개 저격, 왜?
- [뉴스] 교회 중등부 선생님이었다는 지예은 '19금 드립 많이 해서 교회 옮겼다'
- [뉴스] 13kg 감량 성공한 라미란, 다이어트 대성공 묻자 '뼈 있는 한마디' 남겼다
- [뉴스] '범생이 싫다는 말에'... 중3 때 첫 흡연했다고 고백한 박정민, 씁쓸한 이유 있었다
- [뉴스] 조째즈 '홍윤화 도플갱어급으로 닮아... 만나면 줄 중 하나 죽는다더라'
- [뉴스] '현대차와 공동개발'... 소방청, 무인 소방로봇 최초 공개한다