LG엔솔 "전고체 배터리 충전 속도·안전성 대폭 높이는 기술 개발"

LG에너지솔루션이 '전고체 배터리'의 충전 속도와 안전성을 크게 향상시킬 수 있는 기술을 개발했다. 전고체 배터리는 전기차 등에 사용되는 '리튬이온배터리'보다 화재 위험이 적어 차세대 배터리로 각광받고 있다.

12일 업계에 따르면 LG에너지솔루션과 전고체 배터리 연구 분야의 세계적 석학인 셜리 멍 시카고대학교 교수가 함께 연구한 '금속의 결정 성장 방향이 배터리 충전 속도와 안전성에 미치는 영향'에 대한 논문이 에너지 분야의 저명한 학술지 줄(Joule)에 실렸다. 논문 제목은 '전기화학 공정에서 연성 금속의 결정 선택 성장'이다. 전고체 배터리는 양극과 음극 사이의 액체 전해질을 고체로 대체하는 개념이다.

그동안 이들은 전고체전지 기술의 혁신적인 연구를 추진해왔다. 셜리 멍 교수는 전고체전지에 얇은 실리콘층을 도입함으로써 리튬 금속의 결정 성장 방향을 제어하여 균일한 전착(전기장에 의해 전해질 내 이온이 전극의 표면에 들어붙는 일)을 유도하는 기술을 개발했다. 이를 통해 전고체전지의 충전 속도는 약 10배 이상 빨라지고 배터리 안전성도 대폭 강화된다.

연구팀 관계자는 "금속의 결정 성장 방향이 리튬 금속 전착에 미치는 영향을 분석했다"며 "얇은 실리콘 층을 도입하여 리튬 금속의 결정 성장을 제어함으로써 전고체전지의 충전 속도를 약 10배 정도 향상시키는 결과를 도출했다"고 설명했다.
LG에너지솔루션은 이번 연구 성과를 통해 무음극 전고체전지 개발에 속도를 올릴 수 있을 것으로 기대하고 있다. 무음극 전고체전지는 기존 음극에서 음극재를 제거하고 충전 시 양극에서 이동한 리튬 이온을 음극에서 리튬 금속으로 환원하여 활용하는 전고체전지를 말한다.

LG에너지솔루션 관계자는 "전기차와 에너지저장장치(ESS)에 대한 수요가 증가함에 따라 차세대 배터리 기술 개발을 위한 제조 전문성과 대학의 혁신적인 연구 협력이 중요하다"며 "지속적인 기술 개발과 협력을 통해 고객가치를 높이고 배터리 시장의 선두 주자로 자리매김하겠다"고 했다.

한편 LG에너지솔루션은 전고체전지를 포함한 차세대 배터리 기술 개발을 위한 연구개발에 적극 투자하고 있으며 국내외 유수 대학 및 기관들과 함께 공동 연구센터 FRL을 설립해 차세대 배터리 관련 집중 연구개발(R&D) 과제를 연구하고 있다.


김정희 글로벌이코노믹 기자 jh1320@g-enews.com