차세대 배터리로 각광받는 전고체 배터리의 상용화가 한걸음 더 가까워졌다.
LG에너지솔루션과 미국 샌디에이고 대학교(UCSD)가 기술적 한계를 넘어 상온에서도 빠른 속도로 충전이 가능한 장수명 전고체 배터리 기술을 개발했다고 24일 밝혔다. 이번에 개발된 제품은 실리콘을 적용한 전고체 배터리 중 처음으로 상온에서 충방전 수명이 500회 이상인 배터리다.
공동 연구 논문은 과학저널 사이언스지(373권 6562호)에 실려 그 성과를 인정받았다.
전고체 배터리는 배터리 양극과 음극 사이에 있는 액체 전해질을 고체 물질로 대체함으로써 현재 사용 중인 리튬-이온 배터리보다 에너지 밀도와 안전성을 한 단계 더 강화할 수 있다. 다만, 기존 전고체 배터리의 경우 온도에 민감해 60도 이상의 고온에서만 충전할 수 있고 느린 충전 속도가 한계로 지적됐다.
LG에너지솔루션과 샌디에이고 대학교 공동 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 전고체 배터리 음극에 5마이크로미터(um) 내외 입자 크기를 가진 '마이크로 실리콘 음극재'를 적용했다.
이를 바탕으로 개발된 전고체 배터리는 500번이 넘는 충방전에도 80% 이상 잔존 용량을 유지했고, 현재 상용화된 리튬-이온 배터리보다 40% 더 높은 에너지 밀도가 가능했다.
LG에너지솔루션 CPO 김명환 사장은 "이번 연구 결과를 통해 차세대 배터리로 각광받고 있는 전고체 배터리 상용화에 한 걸음 더 다가가게 됐다"며 "적극적인 오픈 이노베이션 전략을 통해 차세대 배터리 분야에서도 차별화된 기술력으로 세계 시장을 선도해나갈 것"이라고 말했다.