스미토모케미칼(SCC: Sumitomo Chemical)이 유고체전지 개발에 성공했다.
최근 LiB(리튬이온전지)의 뒤를 이을 차세대 배터리로 주목받고 있는 전고체전지는 고체 전해질과 계면 접합 방식에 과제가 있으나 스미토모케미칼은 교토(Kyoto)대학, 돗토리(Tottori)대학과 개발한 유연한 전해질을 적용함으로써 제조 시 압력을 가하지 않고 전극과 계면 접합에 성공했다.
연구개발(R&D)을 거치면서 현재 kg당 약 230Wh 수준인 용량을 2년 후에는 500Wh로 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있으며 2025년 이후
유연 전해질 공급 및 고체형 배터리 실용화에 나설 방침이다.
전고체전지는 LiB에 투입되던 액체 전해질을 고체로 대체한 것으로 산화물계와 황화물계로 분류되며 전기자동차(EV)용으로는 고용량화가 가능한 황화물계를 중심으로 개발이 진행되고 있다.
황화물 전고체전지는 LiB에 비해 발화 리스크가 적고 뛰어난 성능을 갖추었으나 전극과 전해질 계면 문제가 양산을 가로막고 있다.
고체 소재끼리 배터리 셀을 제조할 때 일반적으로는 압력을 가해 계면을 접합하지만 가압에 코스트가 소요되고 접합이 약해지면 성능이 저하되는 문제가 있기 때문이다.
스미토모케미칼은 교토대, 돗토리대와 2020년 설립한 산학 공동강좌를 통해 유연성을 겸비한 고체 전해질 개발에 착수했다.
사용 소재는 공개하지 않았으나 유기계 수지를 사용해 유연성을 갖춘 고분자계 고체 전해질을 개발했고 최근 고체형 배터리를 시험 제작한 후 동작 실증을 통해 무가압 방식으로 약 230Wh 수준의 용량을 확보한 것을 확인했다.
앞으로는 고체전해질과 전극 사이에 액체를 더하거나 고체 전해질을 겔 상태로 변경함으로써 고체형 배터리 개발을 진행할 예정이다.
스미토모케미칼은 고용량‧장수명 등 고체형 배터리의 특징을 살려 스마트폰, 웨어러블(Wearable) 기기부터 전기자동차까지 대응하는 것을 목표로 하고 있다. (K)