전기차 배터리, 니켈·코발트 대신 '철' 사용하는 신기술 개발

전기차 리튬 이온 배터리 음극에 니켈과 코발트 대신 철을 사용하는 기술이 개발됐다. 철은 지구상에서 가장 풍부한 원소로, 저렴하고 친환경적인 배터리 생산에 기여할 것으로 전망된다.

25일(현지시각) 전기차 매체 클린테크니카에 따르면, 음극은 기존 리튬 이온 배터리 비용의 약 절반을 차지한다. 음극재에는 주로 코발트와 니켈이 사용되는데, 이들은 비싸고 환경 문제를 일으킨다. 반면 철은 저렴하고 풍부하여 비용 절감과 활용성 증대에 기여할 수 있다.

미국 오리건 주립 대학교 연구진은 밴더빌트 대학, 스탠포드 대학, 메릴랜드 대학, 로렌스 버클리 국립 연구소 및 SLAC 국립 가속기 연구소와 협력하여 리튬 이온 배터리 음극에서 니켈과 코발트를 철로 대체하는 방법을 찾았다고 발표했다.

연구진은 "가장 저렴한 금속 상품인 철의 반응성을 변화시켰다"며 "철은 kg당 1달러 미만의 비용이 들기 때문에 배터리 비용이 훨씬 더 낮아질 수 있다"고 전했다. 또한, 철 기반 음극은 경제성뿐만 아니라 안전성과 지속 가능성도 높일 수 있다고 설명했다.
철 기반 음극은 니켈이나 코발트와 달리 자원 부족 문제도 없다. 철은 질량 기준 지구상에서 가장 흔한 원소이며, 지각에서 네 번째로 풍부한 원소다. 연구진은 "태양이 적색거성으로 변할 때까지 철이 고갈되지 않을 것"이라고 말했다.

다만, 철 기반 음극은 저장 효율성 개선이 필요하다. 현재 충전 중 배터리에 투입된 모든 전기를 방전 시 사용할 수는 없다. 이 문제가 해결되면 현재 사용 중인 배터리보다 훨씬 더 효율적이고 저렴하며 친환경적인 배터리가 탄생할 것으로 기대된다.


김진영 글로벌이코노믹 기자