삼성SDI가 차세대 배터리로 주목받는 리튬메탈 배터리의 고질적 난제를 해결할 수 있는 기술을 확보했다.
삼성SDI는 미국 컬럼비아 대학과 산합혁력을 통해 리튬메탈 배터리의 수명과 안전성을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 전해질 조성을 개발하는데 성공했다고 23일 밝혔다.
현존하는 기술 가운데 에너지 밀도가 가장 높지만 수명이 상대적으로 짧은 리튬메탈 배터리의 한계를 극복한 것이 이번 연구의 핵심이라고 회사 측은 설명했다.
리튬메탈 배터리는 기존 삼원계 배터리에 비해 에너지 밀도가 1.6배에 달해 차세대 웨어러블 기기 등 미래 산업의 핵심 대안으로 꼽힌다. 다만, 충‧방전 가능 횟수가 수십 회에 불과해 상용화에 제약이 있다는 지적이 제기돼 왔다.
이에 삼성SDI와 컬럼비아대 공동연구팀은 ‘겔 고분자 전해질’을 적용하는 방식을 제시했다. 불소 성분을 활용한 겔 고분자 전해질을 개발해 음극 표면에서 안정적인 계면을 형성하는 방식으로 기존 리튬메탈 배터리의 성능 저해 요인이 됐던 덴드라이트를 효과적으로 억제한 것이다.
삼성SDI 연구소가 주도한 이번 연구 논문은 에너지 분야 권위 학술지인 ‘줄(Joule)’ 최신호에 게재됐다. 논문에는 이승우 삼성SDI 연구소 부사장과 우현식 프로, 김용석 삼성SDI 미국 연구소 소장, 양 리(Yang Li)·위안위안 마(Yuanyuan Ma) 프로, 위안 양(Yuan Yang) 컬럼비아대 교수 등이 공동 저자로 이름을 올렸다.
주용락 삼성SDI 연구소장은 “이번 논문은 기존에 취약점으로 지적되던 리튬메탈 배터리의 안전성을 개선한 기술이 학술적으로 검증받았다는 데 의미가 크다”며 “앞으로도 국내외 연구 네트워크를 기반으로 차세대 배터리 기술 확보에 속도를 낼 것”이라고 말했다.
