日, 리튬 대체 아연 배터리 분리막 내년 양산

일본 화학그룹 닛폰쇼쿠바이가 이르면 2024년부터 충전용 아연 배터리의 주요 부품인 분리막을 양산할 계획이라고 니혼게이자이가 26일 보도했다.

보도에 따르면 아연 배터리용 분리막의 대량 생산은 아직까지는 흔하지 않고, 이번 개발로 공급망을 크게 향상시켜 재생 에너지를 위한 저비용 저장 옵션을 대중화하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

아연은 오늘날 주류인 리튬 이온 배터리의 약점을 극복할 수 있는 가능성을 갖고 있다. 리튬 이온 배터리는 에너지 밀도가 높아 전기 자동차와 같은 응용 분야에 적합하지만 화재 위험도 높다. 니켈수소 배터리는 더 안전하지만 에너지 밀도가 낮다.

리튬 이온 배터리 공급망 역시 지정학적 위험을 안고 있다. 중국이 리튬 가공에서 차지하는 비중이 너무 크기 때문이다. 대조적으로, 아연은 전 세계적으로 더 광범위하게 매장돼 있다.
일본, 중국, 유럽의 개발자들은 반복된 충전 주기 후에 기능이 급속히 손실되는 경향이 있는 아연 배터리의 일부 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다.

셀이 클수록 아연 배터리의 비용 절감 효과도 커진다. 이는 많은 양의 저장 용량이 필요한 재생 에너지 프로젝트에 대한 잠재적인 저비용 옵션이 된다.

닛폰쇼쿠바이는 아연 배터리 전극의 결정 축적을 줄이는 데 도움이 되는 분리막을 개발했다. 회사의 일일 생산 능력은 1,800제곱미터로 450배 증가했다.

닛폰쇼쿠바이는 테스트를 위해 국내외 여러 제조업체에 분리막을 제공하기 시작했으며 이르면 2024년부터 본격적인 생산을 시작하는 것을 목표로 하고 있다.

닛폰쇼쿠바이에 따르면 리튬 배터리는 고출력으로 한꺼번에 방전할 수 있는 반면, 아연은 장기간 일정한 양을 방전하는 용도에 더 적합하다.

연구 그룹인 후지경제는 재생 가능 에너지 및 기타 전력 저장 시스템에 사용되는 충전식 배터리 시장이 2035년에 5조 4400억 엔(약 364억 달러)으로 성장할 것으로 예측했다. 이는 2021년 수준의 거의 4배에 달한다. 현재 리튬 이온 배터리는 약 80%를 차지한다.

일부 분석가들은 리튬 매장량과 채굴량을 고려할 때 리튬이온 배터리로 모든 잠재적인 2차 전지 수요를 충족시키기 어려울 것이라고 믿고 있다. 아연은 업계의 리튬 의존도를 낮추기 위한 옵션으로 간주된다.

이번 닛폰쇼쿠바이의 분리막 양산은 아연 배터리의 상용화를 위한 중요한 이정표로 평가된다. 아연 배터리의 가격 경쟁력이 높아지고, 안전성과 성능이 개선된다면 리튬 이온 배터리의 대안으로 자리 잡을 수 있을 것으로 기대된다.


이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com