【드래곤 스포츠】 보증업체놀이터추천홍보 : 프로그램제작판매제작의뢰 : 스포츠분석 : 무료스포츠중계tv : 섹시bj움짤 : 뉴스 : 안구정화

로그인

글쓰기

[IT뉴스]흑연 국산화 전환점…폐자원 활용 고순도 음극재 개발

온카뱅크관리자

2025-09-11 10:57:32

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 한국에너지기술연구원 
 <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
 <section dmcf-sid="BHwxDwZwMl">
 <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="63ffb998d5708bf71e9dcb25e7285a7c5e759e5413782c7117321cbe664966e2" dmcf-pid="bXrMwr5rih" dmcf-ptype="figure">
 <img alt="한국에너지기술연구원이 개발한 기술로 정제된 흑연. 한국에너지기술연구원 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/11/dongascience/20250911105552215pquc.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="qPfZVfNfiS" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/11/dongascience/20250911105552215pquc.jpg" width="658">
 <figcaption class="txt_caption default_figure">
 한국에너지기술연구원이 개발한 기술로 정제된 흑연. 한국에너지기술연구원 제공.
 </figcaption>
 </figure>
 국내 연구팀이 버려지는 흑연 부산물을 이차전지용 고순도 음극재로 재활용하는 기술을 개발했다. 국가 전략 광물인 흑연의 수급 안정성을 강화하고 이차전지 산업의 자립 기반을 마련하는 중요한 전환점이 될 것으로 기대된다. 
 한국에너지기술연구원(KIER)은 한유진 울산차세대전지연구개발센터 선임연구원 연구팀이 산업 공정에서 발생하는 흑연 부산물을 정제해 이차전지용 고순도 흑연 음극재로 활용하는 원천 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 성과는 국제학술지 '환경 화학 공학 저널(Chemical Engineering Journal)'에 게재됐다. 
 흑연은 전기차용 리튬이온배터리 음극재의 핵심 원료로 배터리 제조 원가의 10%를 차지한다. 한국은 음극재용 흑연의 90% 이상을 중국 수입에 의존하고 있다. 최근 미국이 중국산 흑연에 고율 관세를 부과하는 등 국제 정세가 불안정해지면서 흑연 수급 문제가 심각해지고 있다.
 연구팀은 국내 산업 부산물을 고부가가치 음극재로 전환하는 기술을 개발했다. 흑연 부산물의 금속 불순물을 처리하는 새로운 공정을 도입해 현재 시장에서 사용 중인 흑연 음극재와 경제성이 동등한 고순도 음극재를 제작하는 데 성공했다. 
 기존 흑연 재활용 기술은 부산물에 남아있는 불순물을 제거하기 위해 2000도 이상의 초고온 열처리와 강산(强酸) 화학처리가 필요했다. 이로 인해 환경오염 문제가 발생하고 생산 단가가 높아져 상용화가 어렵다. 또 내부 불순물을 충분히 제거하지 못해 재생 흑연은 현재 시장에서 활용되는 음극재 수준의 성능과 안정성을 확보하기 어렵다.
 연구팀은 흑연 부산물 속 불순물을 제거하기 위해 세 단계 공정을 마련했다. 먼저 초음파 장치를 활용해 가벼운 불순물은 위로 뜨게 하고 무거운 흑연은 아래로 가라앉게 해 표면을 정제했다. 이어 흑연 시료에 열을 가하면 내부 금속 불순물이 표면으로 이동하면서 산화물로 변해 제거가 쉬워진다. 
 마지막으로 흑연 표면에 탄소 코팅을 입혀 구조적 안정성과 전기화학적 성능을 높였다. 이 과정을 통해 기존보다 낮은 온도에서도 불순물을 제거할 수 있어 경제성과 친환경성을 동시에 확보했다.
 새로운 공정으로 제조된 흑연 음극재는 현재 사용되는 상용 흑연 음극재와 동등한 수준의 성능을 보였다. 최초 충·방전 효율은 92%으며, 1그램(g)당 362밀리암페어시(mAh)의 전하를 저장했다. 200회 충·방전 후에도 초기 용량의 98%를 유지했다. 
 기존 상용 흑연 생산 대비 약 60%의 비용 절감 효과를 보이는 등 경제성도 높았다. 연구팀은 앞으로 열처리와 산처리가 필요 없는 공정까지 개발해 경제성과 친환경성을 더욱 강화할 계획이다.
 한 선임연구원은 "흑연은 그간 국산화 논의에서 소외돼 있던 소재지만 국가 전략 광물로서의 중요성이 갈수록 부각되고 있다”며 “이번 기술은 흑연 수급 안정성을 강화하고 자립 기반을 마련하는 중요한 전환점이 될 것”이라고 말했다.
 &lt;참고 자료&gt; - doi.org/10.1016/j.cej.2025.163926
 [정지영 기자 jjy2011@donga.com]
 </section> 
 </div> 
 Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.

댓글 총 0개

이번주 포인트랭킹

매주 일요일 밤 0시에 랭킹을 초기화합니다.

14,000상품권
23,000상품권
32,000상품권

업체홍보/구인 더보기

놀이터홍보 더보기

지식/노하우 더보기

판매의뢰 더보기

포토 더보기