본문 바로가기

뉴스

"1회 충전 900㎞"…LG엔솔, 배터리 한계 뛰어넘다

댓글0
LG엔솔-KAIST, 배터리 원천기술 개발
리팀이온전지 대비 주행거리 50% 늘어
충방전 효율과 수명도 대폭 개선
노컷뉴스

LG에너지솔루션 제공



LG에너지솔루션과 한국과학기술원(KAIST) 공동 연구팀이 차세대 배터리로 주목받고 있는 리튬메탈전지의 성능을 획기적으로 늘릴 수 있는 기술 개발에 성공했다.

공동 연구팀은 리튬이온전지 대비 주행거리를 약 50% 늘리고, 충방전 효율 및 수명 또한 대폭 개선할 수 있는 리튬메탈전지 관련 원천기술 개발에 성공했다고 7일 밝혔다.

특히 이번 연구 논문은 세계적인 과학 학술지 '네이처 에너지'(Nature Energy)에 게재되며 그 성과를 인정받았다. 이는 LG에너지솔루션과 KAIST가 차세대 리튬메탈전지 관련 원천기술 개발을 위해 2021년 설립한 공동연구센터 FRL이 2년여 동안의 연구를 이어온 끝에 거둔 성과다.

FRL은 LG에너지솔루션이 국내외 유수 대학 및 기관들과 함께 차세대 배터리 관련 연구개발(R&D) 과제를 수행하는 공동 연구센터다. LG에너지솔루션은 KAIST 외에도 미국 샌디에이고 캘리포니아 대학(UCSD), 독일 뮌스턴 대학 및 헬름홀츠 연구소 등과 FRL을 운영하고 있다.

리튬메탈전지는 기존 흑연계 음극재를 리튬메탈로 대체하면서 기존 리튬이온전지보다 음극재의 무게와 부피를 크게 줄일 수 있는 것이 특징이다. 이를 통해 에너지 밀도와 주행거리를 대폭 향상시킬 수 있어 대표적 차세대 배터리 중 하나로 꼽힌다.

다만 기존 리튬메탈전지의 경우 음극 표면에 발생하는 전착 현상인 '덴드라이트'와 액체 전해액에 의한 지속적인 부식이 배터리의 수명과 안전성을 위협하는 한계로 지적돼 왔다.

LG에너지솔루션과 KAIST 공동 연구팀은 이같은 문제를 해결하기 위해 '붕산염-피란 기반 액체 전해액을 세계 최초로 적용했다. 해당 전해액은 충방전시 리튬메탈 음극 표면에 형성되는 수 나노미터 두께의 고체 전해질 층을 치밀한 구조로 재구성함으로써 전해액과 리튬메탈 음극 간의 부식 반응을 차단하는 역할을 한다.

이를 통해 리튬메탈전지의 충방전 효율을 향상시키는 것은 물론 1회 충전에 900㎞ 주행이 가능할 만큼 에너지밀도를 높일 수 있다. 기존 고성능 전기차에 적용되는 리튬이온전지의 주행거리 약 600㎞보다 50% 높은 수준이다.

이밖에도 400회 이상 재충전이 가능할 만큼 수명 안정성 확보도 가능하다. 또 이번 연구에서 구현된 리튬메탈전지는 전고체전지와는 달리 구동시 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 한걸음 더 다가설 수 있게 됐다는데 의의가 있다"며 "앞으로도 FRL과의 적극적인 협력을 통해 차별화된 기술력을 바탕으로 차세대 배터리의 상용화에 앞장서 나가겠다"고 말했다.

KAIST 생명공학과 김희탁 교수는 "이번 연구는 지금까지 실현 불가능하다고 여겨진 액체 전해액을 기반으로 하는 리튬메탈전지의 구현 가능성을 가시화한 연구"라고 강조했다. 논문의 제 1저자인 권혁진 박사과정은 "리튬금속 음극 계면의 나노스케일 제어를 통해 리튬메탈전지의 한계를 극복할 수 있음을 보였다"고 덧붙였다.

※CBS노컷뉴스는 여러분의 제보로 함께 세상을 바꿉니다. 각종 비리와 부당대우, 사건사고와 미담 등 모든 얘깃거리를 알려주세요.
  • 이메일 : jebo@cbs.co.kr
  • 카카오톡 : @노컷뉴스
  • 사이트 : https://url.kr/b71afn


저작권자 © CBS 노컷뉴스 무단전재 및 재배포 금지
기사가 속한 카테고리는 언론사가 분류합니다.
언론사는 한 기사를 두 개 이상의 카테고리로 분류할 수 있습니다.

노컷뉴스 주요뉴스

해당 언론사로 연결
전체 댓글 보기

이 기사를 본 사람들이 선택한 뉴스

  • 엑스포츠뉴스컴투스홀딩스 신작 '소울 스트라이크', 고전 명작 '제노니아'와 콜라보
  • 서울경제넥슨 '마영전' 기반 '빈딕투스: 디파잉 페이트', 14일 프리 알파 테스트
  • 디지털데일리임영웅‧손흥민‧김혜수‧아이유… 금융권, 그들을 광고 모델로 선택한 이유
  • 머니투데이내가 훨씬 잘하겠다…속 터지는 중국 게임광고의 노림수
  • 중앙일보[팩플] “주주들, 인내심 잃어”…AI 경쟁 밀린 애플, 변화 가능할까

쇼핑 핫아이템

AD