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[청년발언대] 꿈의 전지 '전고체 배터리' 상용화 속도전

 

【 청년일보 】 리튬이온 배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해질로 구성된다. 현재 스마트폰이나 전동공구, 전기자전거, 전기자동차 등에 사용하는 리튬이온 배터리는 액체 상태의 전해질을 사용하고 있다. 이와 달리 전고체 배터리는 전해질이 액체가 아닌 고체 상태인 배터리이다.

 

 

현재의 리튬이온 배터리는 액체 전해질을 사용하다 보니 온도 변화로 인한 배터리의 팽창이나 외부 충격에 의한 누액 등 배터리 손상 시의 위험성이 존재한다. 이에 반해 전해질이 고체인 전고체 배터리는 구조적으로 단단해 안정적이며, 전해질이 훼손되더라도 형태를 유지할 수 있고 화재 위험이 없어 더욱 안전성을 높일 수 있다. 또한 충전시간도 상대적으로 짧은 편이다. 기존 배터리 대비 용량은 늘리면서 무게와 부피, 화재 위험을 줄일 수 있다는 점에서 차세대 배터리로 평가받고 있다.


 국내 배터리 관련 기업들이 차세대 기술로 손꼽히는 전고체 배터리 관련 기술 개발에 집중하고 있다. 삼성SDI는최근 경기 수원 SDI 연구소에 6500㎡(약 2000평) 규모의 전고체 배터리 파일럿라인(시범생산설비)을 착공했다. 이 파일럿 라인을 중심으로 전고체 전지 연구를 진행하고 있으며, 2027년 양산 시작을 목표로 하고 있다. 삼성SDI는 1회 충전시 주행거리가 900㎞를 넘을 것으로 보고 있다.


LG에너지솔루션과 SK온 역시 전고체 배터리 개발을 위해 대학·기업과 손을 맞잡으면서 전고체 배터리 개발전이 뜨겁다.


LG에너지솔루션은 고분자계, 황화물계 전고체 배터리 두 종류 모두를 개발 중이다. LG에너지솔루션은 지난해 미국 샌디에이고 대학교(UCSD)와 공동 연구로 기존 60도 이상에서만 충전이 가능하던 기술적 한계를 넘어 상온에서도 빠른 속도로 충전이 가능한 장수명 전고체 배터리 기술을 개발한 바 있다. 이를 통해 LG에너지솔루션은 오는 2026년 고분자계 전고체, 4년 뒤인 2030년에는 황화물계 전고체 배터리를 내놓겠다는 구상이다.


SK온은 지난해 10월 전고체 배터리 기술 선도기업인 미국 솔리드 파워에 3000만달러(353억원)를 투자해 차세대 전고체 배터리를 개발하고 있다. 양사는 기존 리튬이온 배터리의 NCM(니켈·코발트·망간) 양극재와 실리콘 음극재를 적용한 전고체 배터리를 개발 중이다.

 

 

【 청년서포터즈 5기 김재영 】

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