삼성SDI, 리튬메탈 배터리 '수명 연장' 해법 찾았다

'차세대 배터리'로 꼽히는 리튬메탈 배터리의 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 기술이 삼성SDI가 주도하는 한미 공동연구팀에 의해 개발됐다.

삼성SDI는 미국 컬럼비아 대학과 리튬메탈 배터리의 수명과 안전성을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 전해질 조성을 개발하는 데 성공했다고 23일 밝혔다.

이번 연구의 핵심은 현존하는 기술 가운데 에너지 밀도가 가장 높지만 수명이 상대적으로 짧은 리튬메탈 배터리의 한계를 극복했다는 데 있다.

리튬메탈 배터리는 기존 삼원계 배터리에 비해 에너지 밀도가 1.6배에 달한다.

다만 충방전 가능 횟수가 수십회에 불과해 상용화에 제약이 있었다.

삼성SDI와 컬럼비아대 공동연구팀은 '겔 고분자 전해질'을 적용해 리튬메탈 배터리의 수명을 늘리는 동시에 안전성을 높였다.

불소 성분을 활용한 겔 고분자 전해질을 개발해 음극 표면에서 안정적인 계면을 형성하는 방식이다.

기존 리튬메탈 배터리의 성능 저해 요인이 됐던 덴드라이트(충전 시 배터리 음극 표면에 쌓이는 결정체)를 효과적으로 억제한 것이다.

업계에서는 차세대 배터리의 에너지 효율과 안전성을 대폭 개선할 수 있는 기술인 만큼 '게임체인저'가 될 것으로 보고 있다.

이번 연구 논문은 세계 최고 권위의 에너지 분야 학술지인 '줄(Joule)' 최신호에 게재됐다.

줄(Joule)은 세계 3대 학술지인 '셀(Cell)'을 발행하는 미국 '셀 프레스(Cell Press)'가 지난 2017년 창간한 에너지 분야 전문 학술지다.

주용락 삼성SDI 연구소장(부사장)은 "국내외 연구 네트워크를 기반으로 차세대 배터리 기술 확보에 속도를 낼 것"이라고 말했다.