[더구루=홍성일 기자] 실리콘 카본 기술이 대용량 배터리 스마트폰 시장 성장을 주도하고 있다. 실리콘 카본 배터리는 스마트폰의 크기나 두께를 키우지 않고도 용량을 늘릴 수 있다. 특히 중국 스마트폰 제조사들이 실리콘 카본 배터리를 적극적으로 채택하는 가운데 삼성도 관련 기술을 상용화하기 위해 연구·개발 작업을 진행하고 있다.

27일 글로벌 시장조사기관 카운터포인트 리서치에 따르면 올해 1월 기준 '6000mAh 이상 배터리 탑재 스마트폰 판매량 톱10' 중 6개 모델이 실리콘 카본 배터리를 탑재하고 있었다. 또한 6000mAh 이상 대용량 배터리 스마트폰 톱10 모두가 중국산이었다.

카운터포인트에 따르면 올해 1월 6000mAh 이상 대용량 배터리를 탑재한 스마트폰 중 가장 많이 판매된 모델은 샤오미의 레드미 15C 4G였다. 톱10 모델 중 실리콘 카본 배터리를 탑재한 모델은 판매량 2위를 기록한 아너 X70 5G를 필두로 △레드미 15 4G(4위) △비보 S50 5G(6위) △비보 Y500 차이나 5G(7위) △레드미 15 5G(9위) △화웨이 노바 15 5G(10위) 등이었다.

실리콘 카본 배터리는 리튬 이온이 저장되는 음극(Anode)에 흑연 대신 실리콘을 사용한다. 실리콘은 이론적으로 흑연보다 20배 이상 높은 에너지 밀도를 제공할 수 있다. 실제로 흑연 원자 6개당 리튬이온 1개를 저장할 수 있는데 반해 실리콘은 원자 4개당 리튬이온 15개를 저장할 수 있다. 이에 배터리의 크기와 두께를 키우지 않고도 더 많은 에너지를 저장할 수 있다. 또한 리튬 이온을 받아들이는 속도가 빨라 초급속 충전이 지원할 수 있다는 장점도 있다.

단 실리콘 음극재는 충전할 때마다 부피가 급격하게 팽창한다는 단점이 있다. 이에 충방전이 반복되다보면 물리적으로 배터리 구조가 부서지는 '스웰링' 현상이 발생할 수 있다. 이런 실리콘 음극재 문제를 해결하기 위해 결합된 것이 카본이다. 카본은 구조물을 형성해 실리콘 음극재의 붕괴를 막고 전도성을 향상 시키는 역할을 한다.

중국 스마트폰 제조사들이 실리콘 카본 음극재 기술을 적용해 대용량 배터리 스마트폰 시장을 주도하고 있는 가운데 삼성도 실리콘 카본 배터리 연구에 적극적으로 나서고 있다. 삼성전자는 갤럭시 S26 언팩 행사에서 "실리콘 카본 배터리를 적극적으로 개발하고 있다"고 밝힌 바 있다. 최근에는 삼성 SDI가 12000mAh, 18000mAh 용량의 실리콘 카본 배터리를 중점적으로 개발하고 있다는 보고서가 공개되기도 했다.

카운터포인트 관계자는 "올해도 스마트폰 배터리 용량 증가 현상이 계속되겠지만, 메모리 부족 문제로 속도는 다소 늦춰질 것으로 보인다"며 "내년부터 실리콘 카본 기술 기반 대용량 배터리 스마트폰이 본격 양산될 것으로 전망된다"고 말했다.