- 씨아이에스, 이온전도도 높일 수 있는 소재 기술 활용

[디지털데일리 김도현 기자] 한국전자기술연구원(KETI)와 씨아이에스가 차세대 배터리로 불리는 ‘전고체전지’ 상용화를 위해 협업한다.

21일 KETI는 전고체전지 핵심소재 황화물계 고체전해질의 대기 안정성을 개선하면서 이온전도도를 높일 수 있는 소재 기술을 씨아이에스에 이전한다고 밝혔다.

전고체전지는 리튬이차전지와 달리 액체 상태 전해질 대신 불연성 고체전해질을 사용한 배터리다. 화재 위험이 없으면서 리튬이차전지 에너지밀도의 2배 이상을 구현할 수 있다.

이 가운데 황화물계 고체전해질을 사용하는 전고체전지는 물질 자체의 높은 이온전도도와 무른 연성으로 입자를 조밀하게 압착할 수 있다. 이온 전도에 유리해 고용량 대형 전지 제조에 적합한 소재로 꼽힌다.

다만 황화물계 고체전해질은 대기 노출 시 수분과 쉽게 반응해 황화수소 가스가 발생하게 되고 이는 소재 자체의 열화로 인한 전지 성능 저하 및 전지 제조 공정의 어려움으로 귀결된다. 그동안 상용화가 어려웠던 이유다.

KETI 차세대전지센터는 기존 고체전해질의 양이온과 음이온을 조절한 특정 조성을 설계해 고이온 전도가 가능하고 대기 노출 시에도 황화수소 가스 발생량을 1/4수준으로 저감시킬 수 있는 기술을 개발했다.

기술 개발을 주도한 조우석 박사 팀은 “전기자동차의 차세대 에너지원은 전고체전지가 될 것”이라며 “가장 상용화에 근접해 있는 기술로 기존 리튬이차전지의 에너지밀도를 상회할 수 있는 결과들이 속속 보고되고 있다”고 강조했다.

KETI 김영삼 원장은 “해당 기술은 산업통상자원부가 지원한 국책과제를 통해 씨아이에스는 고체전해질 양산화 공정 개발, KETI는 신규 소재 기술 개발에 정진해 만들어낸 성과”라면서 “산·연 협력의 성공 모델이자 산업계에 KETI을 역할을 다시 한번 보여준 사례”라고 말했다.

한편 씨아이에스는 배터리 생산을 위한 전극 제조장비를 생산하는 업체다. 코터, 슬리터 등을 배터리 제조사에 납품한다.

<김도현 기자>dobest@ddaily.co.kr