SK온, 상온 구동 전고체 배터리용 음극 개발

비용 감소에 수명은 늘어나

SK온이 상온에서 구동 가능한 전고체 배터리용 음극 개발에 성공했다.

9일 업계에 따르면 SK온은 한양대 김동원 교수 연구팀과 황화물계 전고체 배터리용 리튬 메탈 음극을 공동 연구한 결과 상온에서 구동 가능한 신규 음극을 개발하는 데 성공했다.

사진=연합뉴스

이번 연구 내용을 담은 논문은 최근 재료·계면 분야의 국제 학술지인 ‘ACS 어플라이드 머티리얼즈 앤드 인터페이시스’에 게재됐다.

황화물계 리튬 메탈 배터리는 보통 균일한 리튬 이동을 위해 상온보다 높은 온도에서 구동되지만, 배터리를 고온에서 구동할 경우 온도 유지용 모듈 탑재가 필요해 비용이 커지고 에너지 밀도가 낮아진다. 또 구동 온도가 섭씨 65도 이상 올라가면 소재의 열화 가능성에 따라 배터리 수명이 단축될 수 있다.

연구진은 이런 단점을 극복하고 음극 집전체에 리튬 친화성 소재인 은이 추가된 음극을 구성, 상온 구동을 실현했다고 밝혔다. 이를 통해 고온 구동 시 고온 유지에 필요한 비용은 내려가고, 배터리 수명은 늘어나게 된다.

연구팀은 덴드라이트(배터리 음극 표면에 생기는 나뭇가지 모양의 결정체) 형성에 따른 셀 단락 현상을 막을 수 있는 기술 개발에도 성공했다.

SK온은 차세대 배터리 기술 경쟁력 확보를 위해 고분자-산화물 복합계와 황화물계 등 두 종류의 전고체 배터리를 개발하고 있다. 고체 전해질을 사용한 전고체 배터리는 액체 전해질 대비 높은 에너지 밀도와 안전성으로 주목받으며 ‘꿈의 배터리’로 불린다.

김범수 기자 [e-mail]