리튬이온 배터리는 전기차, 휴대전화기, 전동공구의 배터리로 쓰인다. 하지만, 화재에는 취약하다. 노후화돼도 화재 위험성이 적은 배터리는 없을까. 전고체 배터리가 주목받고 있다.
전고체 배터리를 개발해야 하는 이유
앞으로 전기차가 내연기관차를 대체해 자동차 업계의 주류로 성장할 것이라고 예측하고 있습니다. 그리고 전기차가 확실한 대세가 되기 위해서는 현재의 내연기관차와 비슷한 수준의 주행거리를 구현해야 하고, 이를 위해 핵심부품인 전기차용 배터리 용량을 증가시키는 것이 무엇보다 중요합니다. 배터리의 용량을 늘리는 방법은 두 가지가 있는데 첫 번째는 배터리의 개수를 늘리는 것입니다. 하지만 이 경우는 배터리 가격 상승과 공간 효율성을 저해시키기 때문에 실현하기 어렵습니다.
차세대 배터리
전고체 배터리는 차세대 배터리로 주목을 받는다. 리튬이온 배터리도 상용화까지 20년 넘게 걸렸고, 개발 단계에 있는 전고체 배터리도 마찬가지로 기술적 한계에 직면할 수밖에 없다. 리튬이온 전지를 대체할 차세대 주자이지만 리튬이온 전지 대비 가격 측면에서 쓸 장점이 있는지를 계속 검증해야 하지만 꼭 해야 하는 기술입니다.
리튬이온 배터리 대비 장점 갖춰
우선 리튬이온 배터리의 한계로 차세대 이차전지 개발이 필요하다. 그런데, 전고체 배터리는 가장 가능성이 큰 배터리로 손꼽힌다. 리튬이온 배터리는 양극, 음극, 분리막, 액체 전해질로 구성된다. 이때 들어가는 액체 전해질은 온도가 높아지면 배터리가 부풀어 오르거나 외부 충격에 따라 액체가 흘러나와 위험할 수 있다.
반면 전고체 배터리는 양극, 음극, 고체 전해질로 구성돼 구조적으로 단단해 안정적이며, 전해질이 훼손되더라도 형태를 유지할 수 있다. 구성물질에 따라서는 황화물계, 산화물계, 고분자계로 구분할 수 있는데, 현재 수분 안전성, 전지 셀 가공성, 이온 전달 속도와 같은 취약점을 극복하기 위한 연구개발이 이뤄지는 단계다. 전고체 배터리는 이론적으로 불이 날 가능성이 없어 리튬이온 배터리에 들어가는 냉각 장치 같은 부품을 넣지 않아도 돼 상대적으로 부피도 줄일 수 있다.
전고체 배터리 개발을 위한 노력
전기차가 더 멀리, 안전하게 주행하기 위해서는 전고체 배터리 개발은 꼭 필요합니다. 아직은 개발 초기 단계로 상용화까지는 많은 시간과 난관이 있을 수 있지만 우리 기업이 선두에서 미래의 먹거리에 도움을 줄 수 있기를 기대하고, 화재의 걱정도 없고, 안전한 배터리로 걱정 없이 지낼 수 있기를 기대합니다.
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