SK온, 속도 70% 높인 새로운 고체 전해질 개발 성공

SK온이 리튬이온이 기존보다 70% 더 빠르게 이동하는 새로운 고체 전해질 개발에 성공했습니다. 고체 전해질은 '꿈의 배터리'라고 불리는 전고체 배터리의 핵심소재입니다.

SK온은 단국대 신소재공학과 박희정 교수 연구팀과 공동 개발한 산화물계 고체 전해질 관련 연구 결과가 세계적으로 저명한 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스' 표지논문에 게재됐다고 오늘(31일) 밝혔습니다.

해당 기술에 대해 국내외 특허 출원도 완료했습니다.

SK온과 단국대 연구팀은 산화물계 고체 전해질 소재인 LLZO(리튬·란타넘·지르코늄·산소)의 첨가물질을 조정해 리튬이온전도도를 기존보다 70% 개선, 세계 최고 수준으로 높였다고 설명했습니다.

리튬이온전도도란 전해질 안에서 리튬 이온이 이동하는 속도를 의미하는 것으로 속도가 빠를수록 배터리 출력이 커지고 충전 속도도 빨라집니다.

현재 전기차 등에서 쓰는 리튬이온 배터리는 액체 형태의 전해질을 쓰고 있는데, 이를 고체 전해질로 바꾼 전고체 배터리는 고체 전해질의 성능 저하가 단점으로 꼽힙니다.

SK온은 LLZO의 미세구조를 균일하게 제어하는 기술을 통해 대기 중의 수분과 이산화탄소에 장시간 노출되더라도 전해질 기능을 유지할 수 있다고 설명했습니다.

이 고체 전해질은 현재 NCM(니켈·코발트·망간) 양극재를 기반으로 하는 전고체 배터리 외에도 차세대 배터리로 꼽히는 리튬·황 배터리와 리튬·공기 배터리를 전고체화할 수 있는 소재로도 활용할 수 있습니다.

SK온은 개발 중인 고분자·산화물 복합 전고체 배터리에도 적용할 수 있는데, 양산에 성공하면 화재 안전성과 주행거리 등을 모두 충족시킬 것이라고 했습니다.

현재 SK온은 고분자·산화물 복합계와 황화물계 등 두 종류의 전고체 배터리를 개발하고 있는데, 두 종류 모두 2026년 초기 단계의 시제품을 생산하고, 2028년 상용화하는 것을 목표로 하고 있습니다.

[사진 출처 : 연합뉴스 / SK온 제공]