LG에너지솔루션·카이스트, 리튬메탈전지 관련 원천 기술 개발

[시사오늘·시사ON·시사온=권현정 기자]

LG에너지솔루션과 카이스트(KAIST) 공동연구팀은 자체 개발한 리튬메탈전지 관련 기술이 세계적인 과학 학술지 '네이처 에너지'(Nature Energy)에 게재됐다고 7일 밝혔다.

공동연구팀이 개발한 기술은 리튬메탈전지에 붕산염-피란(borate-pyran) 기반 액체 전해액을 적용해 부식 반응 등을 해소한 게 골자다.

리튬메탈전지는 기존 흑연계 음극재를 리튬메탈로 대체한 배터리로, 리튬이온전지 대비 무게와 부피가 크게 낮다. 다만, 덴드라이트 현상(음극 표면에 리튬 결정이 쌓이는 현상)과 액체 전해질 적용 시 지속적인 부식 반응 등으로 아직은 연구 단계에 머무르고 있다.

이번 연구를 통해 개발된 리튬메탈 배터리는 에너지 밀도가 1회 충전에 900km 수준 주행거리가 확보될 만큼 개선된 것으로 알려졌다. 기존 고성능 전기차에 적용되는 리튬이온전지 주행거리(1회 충전 시 600km) 대비 약 50%가 늘어난 셈이다.

이밖에 400회 이상 재충전이 가능할 만큼 수명 안정성도 확보했다.

김희탁 카이스트 교수는 "지금까지 실현 불가능하다고 여겨진 액체 전해액을 기반으로 하는 리튬메탈전지의 구현 가능성을 가시화한 연구다"라고 소감을 전했다.

한편, LG에너지솔루션은 지난 2021년부터 전 세계 유수 대학 및 기관과의 공동연구센터인 FRL(Frontier Research Laboratory)을 통해 배터리 관련 연구를 진행하고 있다.

이번 연구 역시 카이스트와의 FRL을 통해 진행된 것으로, LG에너지솔루션은 카이스트 외에 뮌스터 대학, 헬름홀츠 연구소, 미국 샌디에이고 캘리포니아 대학 등과 FRL을 꾸리고 있다.