화학뉴스

SK온(대표 유정준·이석희)은 꿈의 배터리라 불리는 전고체전지 기술을 선점하고 있다. 
SK온이 한양대학교 김동원 교수팀과 함께한 황화물계 전고체전지의 수명 개선 연구 성과가 에너지·화학 분야 글로벌 학술지인 ACS 에너지 레터스(ACS Energy Letters) 4월호에 실렸다.
전고체전지용 차세대 음극 소재로 주목받는 리튬메탈은 기존 흑연의 약 10배에 달하는 용량과 낮은 전기화학적 전위를 바탕으로 에너지밀도 향상과 고출력 구현의 핵심으로 부상하고 있다.
다만, 공기와 반응하기 쉬운 특성 때문에 표면에 무기물이 불균일하게 형성돼 충·방전 효율이 떨어지고 상온에서 충·방전 횟수가 100회로 제한되는 등 배터리 수명이 짧아지는 한계가 있다. 
SK온은 충·방전 효율 문제를 해결하기 위해 리튬메탈 음극을 특수 용액에 담가 무기물을 제거하고 전도성이 높은 리튬나이트라이드(Li3N)와 기계적 강도가 높은 리튬옥사이드(Li2O) 기반 보호막을 형성했으며 결과적으로 계면 안전성을 확보하고 상온에서 300회 이상 충·방전이 가능해져 수명이 3배로 늘리는데 성공한 것으로 알려졌다. SK온은 관련 기술을 국내외 특허 출원했다.
SK온은 앞서 2025년 2월에는 고분자 산화물 복합계 배터리의 젤 고분자 전해질(GPE) 경화 시간이 길수록 배터리 성능 유지에 유리함을 밝혀낸 연세대학교 박종혁 교수팀과의 공동연구 결과를 화학 분야 글로벌 학술지 앙게반테 케미(Angewandte Chemie)에 게재했다.
연구에 따르면, 60분간 열경화된 전해질을 사용한 배터리는 방전 용량이 9.1% 감소했으나 열 경화 시간이 20분이면 감소율이 약 34%에 달하는 것으로 나타났다.
박기수 SK온 R&D본부장은 “지속적인 연구개발 노력과 기술적 저력이 학계와의 협력을 통해 맺은 결실”이라며 “차세대 배터리로 주목받는 고체전지의 기술적 난제 돌파를 위한 핵심 토대가 될 것”이라고 강조했다.
SK온은 고분자 산화물 복합계, 황화물계 등 두 종류의 전고체전지를 각각 2028년, 2030년 상용화를 목표로 개발하고 있다. (윤)