SK온, 리튬메탈 배터리용 고분자 전해질 개발…고속충전·안전성 확보

SK온이 상온에서도 구동할 수 있는 리튬메탈 배터리용 고분자 전해질 공동개발에 성공했다. 고체 배터리 성능 개선에 기여하고 나아가 전고체 배터리 개발에도 속도를 높일 것으로 기대된다.

SK온은 굿 이너프 교수의 제자인 하디 카니(Hadi Khani) 교수 연구팀과 신규 고분자 전해질인 'SIPE'를 개발했다고 16일 밝혔다. 굿 이너프 교수는 리튬이온 배터리 용량을 2배로 늘린 배터리 선구자다. 2020년부터 SK온과 리튬메탈 배터리를 구현하기 위한 고체 전해질 공동 개발을 진행해왔다. 지난해 6월 별세 후 제자인 카니 교수가 연구팀을 이끌고 있다.
해당 연구는 전기화학 분야의 권위 있는 학술지 일렉트로케미컬 소사이어티에 게재됐다.

고분자 전해질은 가격이 저렴하고 제조가 용이해 차세대 고체 배터리 소재로 각광받는다. 하지만 산화물계, 황화물계에 비해 이온전도도가 낮아 70~80°C의 고온에서만 구동하는 점이 극복해야 할 과제 중 하나로 여겨진다.

SIPE는 이온전도도와 리튬 이온 운반율을 개선해 이를 해결했다. 기존 고분자 전해질 대비 상온 이온전도도를 약 10배까지 끌어올렸으며, 리튬 이온 운반율 역시 0.2에서 0.92로 5배 가까이 늘렸다. 상온 구동이 가능한 배경이다. 이온전도도는 물질의 이온전도 경향을 나타내는 척도다. 운반율은 전하 입자가 전기를 나르는 분담의 비율을 말한다.

김태경 SK온 차세대배터리센터장은 "이번 연구 성과를 바탕으로 고분자 전해질을 적용한 고체 배터리 개발에 한층 속도를 높일 수 있을 것으로 기대한다"며 "SK온은 신규 소재 기술 경쟁력을 바탕으로 향후 차세대배터리 분야의 성장 기회를 선점해 나갈 것"이라고 말했다.


김정희 글로벌이코노믹 기자 jh1320@g-enews.com