이차전지 충전 시 양극에서 나오는 리튬이온을 받아들이는 음극 소재를 말한다. 즉, 다시 말해 음극재는 2차 전지에서 음극을 담당하는 물질이다. 층이 겹겹이 쌓인 구조의 음극재 사이를 리튬이온이 이동하며 충방전한다.

충방전을 거듭하면 흑연 구조의 변화로 음극 부피가 팽창하고 배터리 수명도 미세하게 감소하게 된다.

음극재는 천연흑연과 인조흑연이 주로 사용되고 차세대 소재로 ‘실리콘’이 주목받고, 전 세계적으로 한국(8%)·중국(73%)·일본(19%)만 음극재를 생산하고 수입의존도 높다.

팽창이 많이 되는 소재를 사용하면 배터리 안에 여유 공간을 많이 잡아야 해서 용량이 감소해 단위 부피당 에너지 밀도가 높고, 이에 따라 각국은 팽창이 되지 않는 소재 개발에 집중하고 있다.

이 중 실리콘계 음극재는 2020년 시장의 1.2% 불과했으나, 2027년에는 32만톤으로 증가해 전체의 10.1%를 차지할 것으로 전망되고 있다.

실제로 실리콘계 음극재는 포르쉐 타이칸에도 탑재됐으며, 향후 폭스바겐, GM, 테슬라, 애플카 등도 적용될 것으로 보여지고 있다.

한편 음극재 시장은 2020년 32억불 기록하고 향후 연평균 20.2% 성장해 2027년에는 141억불 규모를 형성할 것으로 예상되고 있다.