▲ `2023 나노코리아`에서 그라튜브 CTO 김상옥이 이번에 새롭게 출시한 제품에 대해 설명하고 있다.

탄소나노튜브(CNT) 및 그래핀 분산·코팅 솔루션 전문기업 ㈜그라튜브(CTO 김상옥)가 차세대 이차전지 핵심소재인 건식 전극 시트를 개발해 지난 5일~7일 일산 킨텍스에서 개최된 ‘2023’ 나노코리아‘에서 선보였다.

건식 전극 시트는 기존 습식 공정에서의 용매 휘발 공정이 필요 없기 때문에 원재료 비용 감소 및 공정 간소화, 추가적인 에너지밀도 향상이 가능하다.

또한 그라튜브의 활물질 나노카본(CNT, 그래핀)은 전도성코팅, 건식 섬유화 도전재, 축적된 압출 성형기술 및 수지등의 확보된 기술을 바탕으로 고속 연속 생산 공정을 도입할 경우 생산 효율을 수십배까지 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다.

그라튜브는 배터리 양극재 및 음극재용 건식 도전재와 습식 도전재 개발을 완료하고 지난 3월 코엑스에서 개최된 ‘2023 인터배터리’ 전시회에 출품한 바 있다.

도전재는 배터리 내 전하의 이동을 도와주는 소재이다. CNT(단일벽CNT 또는 다중벽CNT)를 양극 및 음극 도전재로 사용하면 기존 카본 블랙에 비해 높은 전도도를 구현할 수 있고 도전재 사용량을 줄일 수 있어 그만큼의 공간을 활물질(양극재, 음극재)로 채워 배터리의 용량과 수명이 늘어나는 효과가 있다.

그라튜브는 고객사의 다양한 사용 환경에 맞춰 △습식용 건식 그래뉼(CNT+수지) △건식 시트용 양극 그래뉼(양극재+CNT+수지) △음극 그래뉼(음극재+CNT+수지) 등도 개발해 국내외 시장 개척에 나서고 있다.

습식용 건식 그래뉼은 기존 분산회사에서 분산된 도전재를 탱크로리로 이송하여 셀메이커의 저장탱크에 저장하여 사용하는 번거로움과 높은 이송 비용 문제를 해결할 수 있으며 유기용제(NMP) 정제 장치에 붙힌 교반반응기만으로 습식도전재를 만들어 습식반응기에 첨가하여 사용이 가능하다. 이에 유럽회사들의 많은 공급요구를 받을 것으로 기대된다.

그라튜브 김상옥 CTO는 “건식 전극 전용 압출기와 롤투롤장비가 8월초 중순에 들어오면 시트 형태로 제작할 계획이니 많은 문의를 부탁드린다”고 말했다.

한편 그라튜브는 2003년부터 CNT 분산 기술개발을 시작으로 2009년에는 일본 나노테크(NANO TECH) 전시회에서 세계 최초로 3% 분산액을 선보인 바 있다. 이후 바이엘을 비롯하여 아케마, 나노실 등의 세계 유수 기업의 CNT를 평가하면서 기술력을 쌓아왔다.

▲ (주) 그라튜브 제품