미국 캘리포니아에 기반을 둔 전기차용 배터리 소재 스타트업인 실라(Sila)가 2023년 4월 4일, 자사의 실리콘 기반 양극인 타이탄 실리콘이 대량 생산을 시작한 후 상업적으로 이용 가능하다고 발표했다. 이는 곧 출시될 메르세데스 EQG G 왜건에 새로운 배터리 소재를 처음으로 선보일 것이라고 밝혔다.
실제로 실리콘 양극은 동일한 공간에서 흑연 및 기타 금속 합금보다 10배 더 많은 전하를 저장할 수 있어 전기차용 배터리에 이상적인 솔루션으로 여겨지고 있다.
실험 보고서에 따르면 실리콘 양극 기반 LIB(Si-LIB)의 에너지 밀도가 최대 40% 증가한 것으로 나타났다.
타이탄 실리콘은 현재 20%의 주행거리를 늘릴 수 있으며 일부 전기차의 경우 최대 100마일 추가될 수 있다고 한다.
또한 실라는 타이탄 실리콘이 충전 성능을 향상시켜 20분 만에 배터리를 10%에서 80%로 충전할 수 있으며 향후 릴리스에서 더 줄일 계획이라고 밝혔다.
실라는 흑연 양극에 비해 낮은 스웰로 사이클 수명이나 안전성을 희생하지 않고 이러한 결과를 달성하여 전기차용 배터리 무게를 최대 15% 줄이고 공간을 20% 더 절약할 수 있다고 강조했다.
더 중요한 것은 타이탄 실리콘이 생산 중에 흑연보다 kWh당 CO2를 50% ~ 75% 적게 발생해 환경 영향을 더욱 줄인다는 것이다.
실라는 메르세데스 벤츠 EQG G 왜견을 시작으로 향후 5년 동안 100만 대의 전기차에 동력을 공급할 수 있는 충분한 재료를 생산하는 것을 목표로 하고 있다.
한편 메르세데스 벤츠는 2022년 5월, 실라 나노테크놀로지스가 개발한 실리콘(Si) 음극을 이용한 리튬 이온 이차전지를 G클래스에 옵션으로 설치할 것이라고 발표했다. 기존 흑연 양극에 비해, 고실리콘 음극은 전지의 안전성을 손상시키지 않으면서 성능을 유지하면서 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다는 특징이 있다고 밝혔다. 현재 시판되고 있는 유사한 형식의 전지와 비교할 때 실라의 기술은 800Wh/l 이상에 이르는 에너지 밀도를 갖고 있으며 이는 기존보다 20~40% 증가한 것이라고 덧붙였다. 이를 통해 동일한 공간에 훨씬 더 많은 에너지를 저장할 수 있으므로 항속거리가 증가할 것이라고 한다.
실라는 미국 워싱턴 주에 있는 생산 현장에서 100 % 재생 가능 에너지를 사용하여 실리콘 음극 재료를 생산한다. 이 현장의 생산 라인은 2024 년 하반기에 시범 운영을 시작하고 2025 년 상반기에 완전 생산으로 전환할 계획이다. 실리콘 음극 배터리는 2020년대 중반에 G클래스 EV의 장거리 모델로 옵션으로 제공될 예정이다.
실라는 2011 년에 설립됐다. 이 회사의 실리콘 양극 소재는 웨어러블 터미널용 배터리에 사용되고 있다. 이 회사는 처음부터 전기차용 배터리에 시스템을 사용하는 것을 목표로 시스템을 개발해 왔다. 2015년에는 독일 BMW와 개발 파트너십을 체결했으며, 2019년에는 메르세데스-벤츠의 모회사인 다임러와 장기적인 파트너십을 맺었다.
메르세데스 일렉트릭 G 왜건은 2024년 또는 2025년 말에 출시될 예정이다.
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