[비즈니스포스트] LG에너지솔루션은 포항공과대학교(POSTECH), 성균관대학교와 공동연구를 통해 리튬이온전지의 저온 성능과 열안전성을 동시에 개선할 수 있는 전해질 핵심 기술 개발에 성공했다고 20일 밝혔다.

이번에 개발한 핵심 기술은 ‘알릴 트리메틸 포스포늄(APT)’계열 이온성 화합물을 활용한 전해질 기술이다.
 

이 물질을 전해질 내에 도입하면 리튬이온전지의 성능 저하 주요 원인인 '저온 이온 이동 저하'와 '계면 불안정성'을 동시에 개선할 수 있다.

실제로 이 기술이 적용된 배터리 셀은 영하 20°C의 조건에서 100회 충·방전 이후 약 87%의 높은 용량 유지율을 달성했다. 기존 배터리 셀의 경우에는 동일한 조건에서 약 10% 정도의 용량을 유지하는 것이 일반적이다.

또 이 기술을 활용하면 열폭주를 약 90% 이상 억제하는 등 전지의 열안전성을 획기적으로 개선할 수 있다. 배터리 셀이 발화할 때 발생하는 발열량을 기존 대비 90% 낮춰 열전이 속도를 크게 줄일 수 있다.

POSTECH 이기라 교수 연구팀은 “산업 현장의 기술 과제를 학문적으로 재해석해 실질적인 솔루션으로 발전시킨 모범적인 산학협력 모델”이라고 평가했다.

성균관대 박호석 교수 연구팀은 “APT 이온성 화합물의 분자 설계 자유도를 활용하면 향후 전고체전지와 리튬금속전지로 확장도 가능하다”고 설명했다.

LG에너지솔루션 관계자는 “이번 연구는 하나의 이온성 화합물 플랫폼으로 성능과 안전성이라는 상충된 요구를 동시에 충족한 혁신적 사례”라며 “APT 기반 전해질 기술은 전기차뿐 아니라 항공·우주, 극저온 환경용 배터리 등 다양한 분야에서 새로운 가치를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다. 최재원 기자