[지피코리아] 배터리, 이차전지, 전고체

삼성전자, 최대 800km 주행 전기차 배터리 개발..

상용화 기대

김미영 입력 2020.03.15 18:36 댓글 242개

삼성전자 종합기술원이 1회 충전으로 최대 800km 주행이 가능한 전기차 배터리를 개발했다.

삼성전자 종합기술원은 지난 10일 차세대 배터리로 주목받고 있는 ‘전고체전지(All-Solid-State Battery)’의 수명과 안전성을 높이는 동시에 크기를 반으로 줄일 수 있는 원천기술을 세계적인 학술지 '네이처 에너지'에 게재했다고 밝혔다.

해당 기술은 삼성전자 일본연구소와 공동으로 진행됐으며 일반적으로 전고체전지에서 발생하는 수명과 안전성을 낮추는 ‘덴드라이트(Dendrite)’ 문제를 해결한 것이 특징이다.

전고체전지는 배터리의 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체에서 고체로 대체하는 것으로, 현재 전기차에 사용되고 있는 리튬-이온전지와 비교해 대용량 배터리 구현이 가능하고, 안전성을 높인 것이 특징이다.

하지만 배터리를 충전할 때 양극에서 음극으로 이동하는 리튬이 음극 표면에 적체되며 나뭇가지 모양의 결정체 ‘덴드라이트’가 발생, 배터리의 분리막을 훼손해 수명과 안전성이 낮아지는 문제가 있다.

이를 해결하기 위해 삼성전자는 전고체전지 음극에 5마이크로미터(100만분의 1미터) 두께의 은-탄소 나노입자 복합층을 적용한 '석출형 리튬음극 기술'을 세계 최초로 적용했다고 밝혔다.

해당 기술은 전고체전지의 안전성과 수명을 증가시키는 것은 물론 기존보다 배터리 음극 두께를 얇게 만들어 에너지밀도를 높여 리튬-이온전지 대비 크기를 절반 수준으로 줄일 수 있다는 게 회사 측의 설명이다.

외신들은 기술 개발 소식과 함께 시제품이 등장하지는 않은 점에 대해서는 다소 아쉬운 반응을 나타냈다.

이에 임동민 프로젝트 리더는 “전기차 배터리 기술을 한 단계 끌어올릴 수 있도록 전고체전지 소재와 양산 기술을 지속적으로 개발하고 다듬어나갈 것”이라고 말했다.

한편 제너럴모터스(GM)는 최근 주행거리 400마일(643km)의 최대 200kWh급 배터리를 선보이고, 다임러와 폭스바겐 역시 전기차 배터리 생산에 각각 1조 3000억원과 10억 유로 투자를 발표하는 등 전기차 배터리 기술 확보를 위한 글로벌 완성차 업체의 경쟁이 치열해지고 있다.

/지피코리아 김미영 기자