LG에너지솔루션과 KAIST 공동 연구팀이 리튬메탈전지의 성능을 늘릴 수 있는 개발에 성공했다.
7일 LG에너지솔루션에 따르면, 공동 연구팀이 성공한 기술은 리튬이온전지 대비 주행거리를 약 50% 늘린다. 아울러 충·방전 효율 및 수명 또한 대폭 개선할 수 있다.
특히 이번 연구 논문은 세계적인 과학 학술지로 알려진 '네이처 에너지'에 게재돼 그 의미를 더했다. 이는 LG에너지솔루션과 KAIST가 지난 2021년 설립한 공동연구센터 FRL이 약 2년 동안의 연구 끝에 거둔 성과다.
리튬메탈전지는 기존 흑연계 음극재를 리튬메탈로 대체하면서 기존 리튬이온전지보다 음극재의 무게와 부피를 줄일 수 있는 것이 특징이다. 이에 에너지 밀도와 주행거리를 향상시킬 수 있어 대표적 차세대 배터리 중 하나로 꼽힌다.
LG에너지솔루션과 KAIST 공동 연구팀은 기존 리튬메탈전지의 문제점을 해결하기 위해 '봉산염-피란 기반 액체 전해액'을 세계 최초로 적용했다고 밝혔다. 해당 전해액은 충·방전시 리튬메탈 음극 표면에 형성되는 수 나노미터 두께의 고체 전해질 층을 재구성해 전해액과 리튬메탈 간의 부식 반응을 차단하는 역할을 한다.
또, 리튬메탈전지의 충·방전 효율을 향상 및 1회 충전에 900km 주행이 가능해 에너지밀도를 높일 수 있다. 이는 기존 고성능 전기차에 적용되는 리튬이온전지의 주행거리 약 600보다 50% 높은 수준이다.
이외에도 400회 이상 충전이 가능해 안정성 확보도 가능하다. 마지막으로 이번 연구에서 구현된 리튬메탈전지는 전고체전지와 달리 구동 시 높은 온도와 압력이 요구되지 않아 전기차의 주행거리를 높이기 위한 간소화된 전지 시스템 설계가 가능하다.
LG에너지솔루션 미래기술센터장 정근창 부사장은 "KAIST와 함께 액체 전해액을 사용하는 리튬메탈전지의 대표적인 난제를 해결해 상용화에 한 걸음 더 다가설 수 있게 되었다는 데 의의가 있다"며 "앞으로도 FRL과의 적극적인 협력을 통해 차별화된 기술력을 바탕으로 차세대 배터리의 상용화에 앞장서 나가겠다"고 말했다.
[위키리크스한국=박종진 기자]
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