【뉴스퀘스트=김보민 기자】 LG에너지솔루션이 차세대 먹거리로 주목받고 있는 전고체 배터리 분야에서 혁신 기술을 개발하는 데 성공했다.

24일 LG에너지솔루션은 미국 샌디에이고 대학교와 공동 연구를 추진해, 상온(25℃ 기준)에서도 빠른 속도로 충전이 가능한 장수명 전고체 배터리 기술을 개발했다고 밝혔다.

이와 관련된 연구 논문은 과학계의 권위 있는 저널 '사이언스'지에 실려 그 성과를 인정받았다.

전고체는 배터리의 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체에서 고체로 대체한 배터리로, 현재 양산되고 있는 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도와 안전성이 높다.

현재 가장 많이 개발되고 있는 전고체 배터리는 에너지 밀도 향상을 위해 리튬 금속을 음극으로 적용하고 있지만, 온도에 민감해 고온 환경에서만 충전할 수 있다는 단점이 있다.

LG에너지솔루션과 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 전고체 배터리의 음극에서 도전재(전도성 향상 물질)와 바인더를 제거하고 5마이크로미터 내외의 입자 크기를 가진 '마이크로 실리콘 음극재'를 적용했다.

실리콘 음극재는 기존 흑연 음극재에 비해 용량이 10배 높아 배터리의 에너지 밀도 향상을 위한 필수 소재로 꼽히고 있다. 충·방전 중 부피 변화가 커 실제 적용까지 까다로운 소재로 알려져 있다.

LG에너지솔루션과 연구팀은 기존에 사용되던 나노 실리콘보다 저렴하고 쓰임새가 용이한 마이크로 실리콘을 적용해 위와 같은 문제를 보완했다고 밝혔다.

이번 기술 혁신은 전고체 배터리의 수명 문제도 해결했다. LG에너지솔루션은 500번 이상의 배터리 충전과 방전 이후에도 80% 이상의 잔존 용량을 유지하는 데 성공했다고 설명했다.

또한 현재 상용화된 리튬이온 배터리에 비해 에너지 밀도가 약 40% 높다는 점을 고려했을 때 전고체 배터리의 상용화를 위한 기술적인 진일보를 이뤄낸 것이라고 강조했다.

김명환 LG에너지솔루션 CPO 사장은 "이번 연구 결과를 통해 차세대 배터리로 각광받고 있는 전고체 배터리 상용화에 한 걸음 더 다가가게 됐다"라며 "앞으로도 적극적인 전략으로 차세대 배터리 분야에서도 차별화된 기술력으로 세계 시장을 선도하겠다"라고 말했다.