‘꿈의 배터리’ 전고체전지, 전해질 대량 생산 기술 개발

전기연, 국내 기업에 이전…"상용화에 주도적 역할"

한국전기연구원(KERI, 이하 전기연)은 차세대 전지로 불리는 전고체전지에 들어가는 황화물계 고체전해질을 저렴하게 대량 생산하는 기술을 국내 기업으로 기술이전 했다고 25일 밝혔다.

기술이전 대상 기업은 국내 전기·전자 재료분야 및 리튬이차전지용 실리콘 음극재 전문업체인 대주전자재료 주식회사다.

이 기업은 전기연으로부터 이전받은 기술을 이용해 내년까지 제2공장 부지에 파일럿 생산시설을 구축하는 등 고체전해질 양산 제조시설에 대한 투자를 확대할 계획이다.

또 전고체전지용 리튬 금속 음극을 대체할 수 있는 다양한 실리콘 소재를 개발해 2025년 이후 본격화될 전고체전지 시장을 선도한다는 목표를 세웠다.

이전 기술을 개발한 전기연 차세대전지연구센터 하윤철 박사는 “이번 기술이전을 통해 고체전해질의 양산화가 이뤄지고, 꿈의 배터리라고 불리는 전고체전지의 상용화에 주도적 역할을 할 것”이라고 말했다.

전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 전해질을 액체가 아닌 고체로 대체한 차세대 배터리다.

불연성인 고체를 사용해 화재 위험이 없고, 온도 변화나 외부 충격에도 강하다.

하 박사팀이 개발한 건 전고체전지 중 가장 주목받는 ‘황화물(Sulfide) 계열 고체전해질’을 저가로 대량 생산할 수 있는 공정 기술이다.

황화물계 고체전해질의 경우 주원료인 황화 리튬(Li2S)이 비싸고, 만드는 과정에 많은 에너지가 든다.

하 박사팀은 현재 리튬 이차전지용 양극 소재를 대량 생산할 때 쓰는 ‘공침법'(Co-precopitation method)을 활용해 황화물 계열 고체전해질 제조에 성공했다고 올해 초 발표한 바 있다.

하 박사팀이 개발한 제조법은 순수 원료비 기준으로 황화 리튬을 이용한 고체전해질 제조 비용의 15분의 1에 불과하고, 고에너지 공정을 거치지 않아 비용 절감 효과가 더 크다는 게 전기연 설명이다.

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