SK이노베이션은 미국 조지아 공대(Georgia Tech) 이승우 교수진과 차세대 전고체 배터리에 관해 협력한다고 밝혔다.
전고체 배터리는 액체 형태의 전해질을 고체로 바꾼 배터리다.
배터리 용량은 늘리면서 무게와 부피, 화재 위험을 줄일 수 있다는 점에서 미래 배터리로 평가받는다. 다만 개발하는 데 난제가 많아 '꿈에 배터리'라고 불리기도 한다.
SK이노베이션은 이 교수팀과 함께 전기차 시장에서 게임 체인저가 될 수 있는 전고체 배터리 분야에서 협업 체계를 갖췄다고 설명했다.
이 교수는 KAIST와 공동으로 혁신적인 고무 형태의 고분자 고체 전해질을 개발해 세계적인 학술지인 '네이처'(Nature)에 논문이 소개되는 등 해당 분야의 석학으로 꼽힌다.
이 교수가 개발한 고체 전해질은 기존 고체 전해질의 단점으로 꼽히던 이온 전도도를 100배 향상하면서 동시에 고무와 같은 신축성까지 확보했다. 이온 전도도는 배터리 내부에서 이온이 얼마나 잘 이동할 수 있는지를 뜻한다.
이온전도도가 높아지면 배터리 내부의 리튬 이온이 빠르게 전달돼 배터리 성능이 높아진다. 또한 고체 전해질의 신축성이 뛰어나면 배터리 내부에서 리튬이 나뭇가지처럼 뾰족하게 자라나는 '덴드라이트'(dendrite)로부터 전해질이 손상되지 않아 안전성을 확보할 수 있다고 SK이노베이션은 소개했다.
SK이노베이션 관계자는 "기존에는 이온 전도도와 안전성을 동시에 확보하는 고체 전해질을 구현하는 것이 난제로 꼽혀왔던 만큼 이 교수의 개발은 혁신적인 연구 성과로 평가받는다"고 말했다.
이 기술을 도입하면 한번 충전으로 현재 500km가량인 전기자동차의 주행거리가 800km까지 늘어날 수 있을 것으로 SK이노베이션은 전망했다.
SK이노베이션은 자체 연구와 함께 적극적인 외부 협력을 통해 전고체 배터리 개발에 힘을 쏟고 있다.
지난해 10월 미국 솔리드파워와 협력해 기존 리튬이온 배터리 생산 설비에서 제조할 수 있는 전고체 배터리를 함께 개발하기 시작했다.
2020년부터는 노벨상 수상자로 잘 알려진 미 텍사스 대학 존 굿이너프(John Goodenough) 교수와 협업하고 있다.
SK이노베이션 이성준 환경과학기술원장은 "탁월한 연구 성과를 거둔 교수진과 협력해 전고체 배터리 시대를 앞당기겠다"며 "회사의 기술 경쟁력을 강화하고 인류의 편의에 기여하겠다"고 강조했다.
