이차전지 토털솔루션 전문기업 탑머티리얼이 전구체 없이 고성능 LFP(리튬인산철)를 제조하는 독자적인 합성 기술 특허를 확보하며 차세대 LFP 기술 경쟁의 핵심 변곡점을 마련했다.

탑머티리얼은 '무전구체 기반 LFP 합성 기술'에 대한 특허 등록을 완료했다고 20일 밝혔다. 이 기술은 원료를 직접 반응시켜 LFP를 합성하는 방식으로, 기존 제조 방식과 달리 전구체를 사용하지 않는다. 탑머티리얼은 이를 통해 시장 경쟁력을 본격적으로 강화한다는 방침이다.

기존 LFP 생산은 인산철(FePO4) 전구체를 먼저 만든 뒤 리튬과 반응시키는 방식으로, 공정이 복잡하고 폐수 발생 등 환경 부담이 따랐다. 이를 해결하기 위한 무전구체 기술은 입자 제어가 어렵고 성능 저하와 불순물 증가 문제가 있었다.

탑머티리얼은 합성 과정에 '플럭스(Flux)'를 도입해 입자 성장 과정을 정밀하게 제어하고, 결정 구조 안정성과 입자 크기 최적화를 동시에 구현했다. 그 결과 불순물 생성이 감소하고 전기화학적 성능이 개선됐으며, 고속 충·방전 환경에서도 안정적인 출력 특성을 확보했다. 전구체 생산 단계를 생략해 공정을 단순화하고 폐수 발생을 줄임으로써 친환경 공정 측면에서도 의미 있는 성과를 거뒀다.

탑머티리얼은 2017년부터 양극재 개발을 본격화하며 공정 핵심 요소인 첨가제 기술을 집중적으로 연구·개발해 왔다. 전구체 공법 개발과 병행해 초기 단계부터 무전구체 합성 공법 개발에 주력하며 독자적인 미세구조 제어 및 성능 개선 기술을 축적했다. 회사 측은 이번 특허에 대해 미세구조 제어와 성능 안정성을 동시에 확보한 기술 고도화라고 설명했다.

현재 탑머티리얼은 LFP 기술 개발을 단계적으로 고도화하고 있다. 전구체 기반 공정을 활용한 '3세대 LFP' 개발을 완료하고 평택공장에서 양산을 위한 설비 구축과 시운전 및 양산 테스트 준비를 진행 중이다. 전구체를 활용한 '4세대 LFP' 개발도 완료해 양산 적용 가능성을 검증하기 위한 파일럿 테스트를 병행하고 있다.

탑머티리얼 관계자는 "무전구체 기술은 향후 배터리 소재 시장의 중요한 방향성이 될 것"이라며 "기존 공정 및 첨가제 기술을 바탕으로 차별화된 경쟁력을 확보하고 있다"고 말했다. 이어 "양산 준비와 파일럿 테스트를 기반으로 차세대 LFP 소재 상용화를 본격 추진할 계획"이라고 덧붙였다.

한편 탑머티리얼의 대주주는 코스닥 상장사인 2차전지 자동화시스템 전문기업 코윈테크다.