켐트로스, 바나듐레독스 흐름전지 핵심소재 상용화 추진

이차전지 전해액 첨가제 개발, 생산 업체 켐트로스 (6,710원 ▼180 -2.61%)가 바나듐레독스 흐름전지의 핵심 소재인 이온전달막 제조용 고분자 상용화 연구에 나선다.


29일 켐트로스는 한국화학연구원과 '이온전도성 고분자 제조에 대한 기술실시권 계약' 을 최종체결하고 해당 소재 상용화 연구에 본격 나설 계획이라고 밝혔다. 이번 기술실시권 계약 체결을 계기로 대용량 에너지 저장장치 분야에서 향후 전지 시장의 변화와 확장에 대비한다는 방침이다.

켐트로스는 현재 리튬이온계 2차전지용 전해액 첨가제를 제조하는 소재 전문 회사로 다양한 소재 개발에 연구 투자를 지속하면서 업계 수요에 발 빠르게 대응해왔다. 이차전지 업계에서는 대용량에너지 저장 장치에 대한 안정성과 대용량화에 대한 관심과 요구가 끊임없이 제기 돼 왔는데 켐트로스는 이번 이온 전도성 고분자 제조에 대한 기술실시권 계약 체결을 계기로 대용량 에너지 저장장치 분야의 전지 시장 확장에 대비한 연구에 나선다.

비과불화탄소계 이온전도성 고분자는 바나듐레독스 흐름전지에 쓰이는 이온전달막의 소재로 화학반응에 필요한 수소이온을 통과 전달하는 역할, 이온전달막은 전지의 수명과 성능을 좌우. 또한 비과불화탄소계 이온전도성 고분자는 리튬이온전지에 사용되는 리튬을 분리, 추출하는데 응용 할 수 있어 향후 이 분야 공정기술에 적용하는 방안도 염두에 두고 있다.

세계적으로 가격이 저렴하고 성능이 우수한 비과불화탄소계 이온전달막 생산을 위한 연구가 지속되고 있는 가운데 화학연구원이 세계에서 처음으로 개발한 소재로 현재까지 배터리 완제품 대상으로 기초 성능시험 완료, 효율 및 안정적인 용량 특성을 확인한 바 있다.


흐름전지란 전기에너지를 화학에너지 형태로 변형해 저장하는 2차 전지의 일종이다. 레독스 흐름전지는 화학적 반응인 산화·환원을 통해 전자가 전해액의 도움을 받아 음극(-)에서 양극(+)으로 이동하며 전기 에너지를 발생시키는 구조다. 레독스 흐름전지(Redox Flow Battery)는 환원(Reduction) 산화(Oxidation) 흐름(Flow)으로 구성된다. 산화·환원반응에 의해 발생한 전기에너지를 '전극'이 아닌 별도의 전해액에 저장하는 구조다.

한편 바나듐레독스 흐름배터리는 2025년 ESS용 대용량 배터리 시장에서 20%이상의 시장점유율을 확보할 것으로 기대된다. 세계 에너지저장장치(ESS)시장 2020년 연간 시장 규모는 21조원, 국내는 8600억원 (2020년) 수준이라고 회사측은 설명했다.