29일(현지시간) 닛케이 아시아는 도쿄 대학 연구팀이 같은 크기의 기존 배터리보다 약 60% 더 많은 에너지를 저장하면서 코발트를 사용하지 않는 새로운 리튬 이온 배터리의 시제품을 개발했다고 보도했다.
다만, 코발트는 비싼 가격과 더불어, 오래전부터 채굴 관행이 논란이 되어 왔다. 현재 전 세계 코발트의 약 70%가 콩고 민주 공화국(DRC)에서 채굴된다. 이 나라의 코발트 채굴은 아동 노동, 위험한 채굴 환경, 노동자들에 대한 부당 대우 등 각종 위법 행위들이 자행되고 있는 것으로 알려졌다.
이에 세계 각국의 연구자들이 코발트를 대체할 수 있는 물질을 연구해 왔다. 그 결과 중 하나인 리튬인산철(LFP) 배터리는 일반적인 리튬이온 배터리보다 약 30% 더 저렴하게 배터리 셀을 만들 수 있다. 다만, 기존 리튬이온배터리보다 무겁고, 에너지밀도가 낮아 장시간 주행 성능은 떨어진다.
도쿄대 연구팀은 더욱 효과적인 대안을 찾기 위해 리튬, 니켈, 망간, 실리콘 및 산소가 포함된 전극으로 배터리를 개발했다. 이러한 소재를 조합하면 더 높은 전압의 배터리를 만들 수 있지만, 고장이 발생하기 쉽고 장시간 사용이 어려운 것이 걸림돌이었다.
연구팀은 새로 개발한 전해질을 사용해 이 문제를 극복했다고 강조했다. 그 결과, 연구팀이 만든 소형 코인 배터리의 시제품은 1000회 충전과 방전을 반복해도 저장 용량의 80%를 유지했다.
특히 에너지 밀도가 LFP 배터리보다 약 60% 높으며, 잠재적으로는 코발트가 포함된 기존 일반 리튬이온 배터리보다도 더 많은 에너지를 저장할 수 있다고 연구팀은 강조했다.
야마다 아츠오 도쿄대 교수는 “이 새로운 배터리는 기존 생산 설비를 그대로 사용할 수 있어 대량 생산에 유리하다”라며 “라이센싱을 포함해 기술 상용화에 관심이 있는 기업과 협력하는 방법을 고려할 것”이라고 말했다.
최용석 글로벌이코노믹 기자 rpch@g-enews.com