삼성SDI, 리튬메탈 배터리 난제 해법 찾았다…수명·안전성 동시 개선

삼성SDI이 미국 컬럼비아 대학과 구성한 한·미 공동연구팀이 '차세대 배터리'중 하나인 리튬메탈 배터리의 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 기술을 개발했다.

23일 업계에 따르면 삼성SDI는 컬럼비아대와 산학협력을 통해 현존하는 기술 가운데 에너지 밀도는 가장 높지만 수명이 짧은 리튬메탈 배터리의 한계를 보완하는 데 성공했다.

리튬메탈 배터리는 기존 삼원계 배터리 대비 약 1.6배 높은 에너지 밀도를 지녀 차세대 웨어러블 기기 등 미래 산업의 핵심 기술 가운데 하나로 꼽힌다. 다만 충·방전 가능 횟수가 수십 회에 불과해 상용화에 제약이 있었다.

삼성SDI와 컬럼비아대 공동 연구팀은 '겔 고분자 전해질'을 적용해 리튬메탈 배터리의 수명을 늘리는 동시에 안전성도 향상시킬 수 있는 해법을 찾았다.
불소 성분 기반의 겔 고분자 전해질을 개발해 음극 표면에 안정적인 계면을 형성하는 방식으로 기존 리튬메탈 배터리의 성능 저해 요인이 됐던 덴드라이트를 효과적으로 억제했다는 설명이다.


삼성SDI 연구소가 주도한 이번 논문은 에너지 분야 글로벌 최고 전문 학술지인 '줄(Joule)' 최신호에 게재됐다.

논문에는 이승우 삼성SDI 연구소 부사장과 우현식 프로, 김용석 삼성SDI 미국 연구소 소장과 양 리(Yang Li)·위안위안 마(Yuanyuan Ma) 프로, 위안 양(Yuan Yang) 컬럼비아대 교수 등이 공동 저자로 등재됐다.

주용락 삼성SDI 연구소장(부사장)은 "이번 논문은 기존에 취약점으로 지적되던 리튬메탈 배터리의 안전성을 개선한 기술이 학술적으로 검증받았다는 데 의미가 크다"며 "국내외 연구 네트워크를 기반으로 차세대 배터리 기술 확보에 속도를 낼 것"이라고 말했다.

이지현 글로벌이코노믹 기자 hyunda92@g-enews.com