SK온과 단국대가 공동 개발한 산화물계 신(新) 고체전해질 연구 결과. 사진=SK온
[인포스탁데일리=허준범 기자] SK온이 세계 최고 수준의 리튬이온전도도를 갖는 ‘산화물계 신(新) 고체전해질’ 공동개발에 성공했다. SK온은 이번 개발로 전고체배터리 경쟁력을 강화할 수 있게 됐다.
SK온은 31일 단국대학교 신소재공학과 박희정 교수 연구팀과 함께 개발한 산화물계 고체전해질 관련 연구결과가 세계적으로 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials (IF 19.9)' 표지 논문에 게재됐다고 밝혔다.
SK온과 단국대 공동 연구팀은 해당 기술에 대해 국내외 특허 출원도 완료했다. 이 고체전해질은 리튬이온전도도를 크게 높이고, 대기 안정성까지 확보했다는 평가다.
SK온-단국대 연구팀은 산화물계 고체전해질 소재인 Li-La-Zr-O(리튬-란타넘-지르코늄-산소·LLZO)의 첨가물질 조정을 통해 리튬이온전도도를 기존보다 70% 개선(1.7 mS/cm·센티미터당 밀리지멘스)해 세계 최고 수준으로 높였다.
이를 통해 SK온은 배터리 용량을 크게 늘릴 수 있게 됐다.
출처=SK온 홈페이지
특히 액체전해질을 사용한 리튬이온배터리(LiB)의 최대 사용 전압은 최대 4.3V이다. 하지만, 산화물계 고체전해질을 사용할 경우 최대 5.5V까지 늘어난다.
SK온은 이 기술을 활용해 배터리를 생산할 경우 단순 계산시 배터리 용량을 25% 가량 늘리는 게 가능하다는 분석이다.
SK온은 차세대 배터리에 적용한다면 화재 안전성과 장거리 주행 가능성을 모두 충족시킬 수 있다고 설명했다.
최경환 SK온 차세대배터리연구센터장은 "이온전도도와 대기안정성을 모두 갖춘 이 고체전해질은 고품질의 전고체배터리를 만들기 위한 혁신 기술로 파급효과가 매우 클 것"이라고 밝혔다.
한편 SK온은 고분자-산화물 복합계와 황화물계 등 두 종류의 전고체배터리를 개발하고 있다. 두 종류 모두 2026년 초기 단계의 시제품을 생산하고, 2028년 상용화하는 것을 목표로 하고 있다.
현재 대전 배터리연구원에 건설 중인 차세대배터리 파일럿 플랜트는 내년 완공 예정이다.
허준범 기자 jb_3heo@infostock.co.kr