이차전지 토털 솔루션 기업 탑머티리얼이 하이망간계 LNMO(리튬·니켈·망간 산화물) 양극 활물질 제조 기술에 대한 일본 특허를 획득했다. 이번 특허는 '스피넬 복합고용체 산화물을 포함하는 양극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬이차전지'에 관한 내용이다. 한국에서는 이미 2020년 10월에 등록을 마쳤으며, 이번 일본 등록을 통해 아시아 주요 시장에서의 기술 권리 보호를 강화했다.

이 기술은 공정 및 첨가제 기술을 적용해 불순물을 제어하고 미세구조 및 결정구조를 최적화하는 것이 핵심이다. 이를 통해 고전압 환경에서도 안정적인 수명과 높은 출력을 구현한다. 특히, 전구체 공정에서 발생하는 폐수 이슈가 없는 무전구체 공법을 적용해 친환경적이다. 도펀트 기술을 활용해 LNMO의 단점인 고전압에서의 망간 용출과 격자 불안정화 문제를 해결했다.

최근 글로벌 배터리 업계는 니켈과 코발트 기반의 고니켈 양극재 한계를 보완하기 위해 망간 비중을 높인 미드망간(45% 이상), 하이망간(70% 이상) 계열 양극재에 주목하고 있다. 탑머티리얼이 개발한 양극재는 망간 함량이 70% 이상으로, 일반적인 NCM 계열(10~30%)보다 월등히 높다. 또한, 코발트를 사용하지 않는(Co-Free) 구조를 실현해 원가 절감과 코발트 공급 불안정 우려에서 자유롭다.

이러한 기술적 특성 덕분에 HEV, PHEV, EV, ESS, UAM 등 고출력과 안정성이 동시에 요구되는 다양한 분야에 적용 가능하다. 탑머티리얼은 차세대 전동화 시장의 핵심 솔루션으로 자리매김할 것으로 기대하고 있다.

한편, 탑머티리얼은 지난해부터 평택 브레인시티 일반산업단지에 LFP 양극재 및 차세대 하이망간계 양극재 생산 공장을 건설 중이다. 현재 장비 반입을 진행하고 있으며, 내년부터 양산을 위한 라인 건설에 박차를 가하고 있다.

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