[비즈니스포스트] LG에너지솔루션은 4일 KAIST와 공동으로 연구를 진행하고 있는 FRL(Frontier Research Laboratory) 연구팀이 차세대 배터리 리튬메탈전지 충전 속도를 혁신적으로 단축할 수 있는 기술 개발에 성공했다고 밝혔다.

FRL 연구팀은 1회 충전에 800km 이상 주행, 누적 주행거리 30만km 이상의 수명을 확보하면서 충전 시간을 12분까지 단축할 수 있는 리튬메탈전지 연구 결과를 세계적 학술지 ‘네이처 에너지’에 게재했다.
 

LG에너지솔루션 측은 이번 기술이 방전 효율과 에너지 밀도 개선과 더불어 리튬메탈전지의 난제로 꼽히던 충전 속도를 크게 개선했다는 점에서 의미가 깊다고 설명했다.

리튬메탈전지는 리튬이온 배터리의 핵심 소재 가운데 하나로 흑연 음극을 리튬메탈로 대체한 제품이다. 음극재의 무게와 부피를 크게 줄일 수 있어 에너지 밀도와 주행거리를 대폭 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

다만 리튬메탈전지는 그간 수명과 안정성 확보가 문제로 꼽혔다. 급속 충전 시 리튬 전착 현상이 심각하게 발생해 배터리의 내부 단락을 유발할 수 있어, 급속 충전 조건에서도 재충전 가능한 리튬메탈전지의 구현하는 것에 기술적 어려움을 겪어왔다.

FRL 공동연구팀은 급속 충전 시 전착 현상 형성의 근본적 원인을 규명하고, 이 문제를 해결할 수 있는 응집 억제형 신규 액체 전해질을 세계 최초로 개발했다.

해당 기술로 높은 에너지밀도를 유지하면서도 기존 리튬메탈전지의 한계로 지적되던 느린 충전 속도를 극복하고, 급속 충전에서도 안정적인 구동이 가능하게 됐다. 충전 속도를 12분까지 단축할 수 있어 리튬메탈전지의 상용화가 가속될 것으로 보인다.

LG에너지솔루션 김제영 최고기술책임자는 “LG에너지솔루션과 KAIST가 FRL을 통해 이어온 협력이 유의미한 성과를 창출하고 있다”며 “산학 협력을 더욱 강화해 기술적 난제를 해결하고, 차세대 배터리 분야에서 최고의 성과를 창출해 나가겠다”고 말했다. 최재원 기자