항공우주·급속충전까지…LG엔솔, 차세대 배터리 기술 리더십 입증

(서울=뉴스1) 박기범 기자 = LG에너지솔루션(373220)이 차세대 배터리 시장을 선도해 나갈 압도적인 기술 리더십 선보이고 있다.

22일 업계에 따르면, LG에너지솔루션은 미국 사우스8 테크놀로지스와 '항공우주용 배터리 셀 연구 및 개발을 위한 전략적 파트너십'을 체결했다. 사우스8은 전 세계 최초로 리튬이온 배터리용 액화 기체 전해질을 개발한 미국 스타트업으로, 이 기술은 지난해 미국 타임(TIME)지 선정 '2024년 200대 발명품' 중 하나로 꼽힐 만큼 혁신성을 인정받고 있다.

사우스8의 액화 기체 전해질은 영하 20도 부근에서 정상적인 작동이 어려운 기존 액체 전해질과 비교해 어는점이 훨씬 낮아 우주와 같은 영하 60도 이하 극한의 저온 환경에서도 우수한 성능을 발현할 수 있다.

배터리의 안전성을 획기적으로 높일 수도 있다. 물리적 충격을 받거나 급격한 온도 변화 상황에서 전지 부의 액체 용매가 급격히 기화해 셀 온도를 낮추고, 기화된 전해질을 빠르게 외부로 배출해 전지를 '더미 셀'(작동하지 않는 전지)로 전환, 화재 발생 등의 위험을 현저히 줄인다.

이번 협력이 최첨단 에너지 저장 설루션 분야 선도기업인 KULR 테크놀로지 그룹과 미 항공우주청(NASA)이 추진하는 '항공우주 프로젝트'의 일환이라는 점에서 더 의미가 크다. KULR은 텍사스 우주위원회로부터 연구비를 지원받아 차세대 우주탐사를 위한 저온 리튬이온 배터리 설루션 개발을 진행 중이다.

이 프로젝트에 공동으로 참여하고 있는 사우스8은 LG에너지솔루션과 함께 액화 기체 전해질 및 이에 특화된 주액 기술, 특수 외장재 등을 활용한 최종 배터리 셀을 제작할 예정이다. 이 과정에서 LG에너지솔루션은 극저온에 특화된 차세대 배터리 셀 설계, 최종 배터리 셀의 성능 평가와 분석 등을 담당하며 차별화된 기술력을 선보일 예정이다.

LG에너지솔루션은 지난 9월에도 혁신적인 배터리 기술을 발표했다. LG에너지솔루션과 KAIST가 공동으로 연구를 진행하고 있는 FRL 연구팀은 1회 충전에 800㎞ 이상 주행, 누적 주행거리 30만㎞ 이상의 수명을 확보하면서 충전 시간을 12분까지 단축하는 리튬메탈전지 연구 결과를 세계적인 학술지 '네이처 에너지'에 게재했다.

FRL 공동연구팀은 급속 충전 시 리튬메탈전지의 수명과 안정성 확보를 어렵게 만드는 '덴드라이트' 현상의 근본적 원인이 리튬메탈 표면에서의 불균일한 계면 응집반응 때문임을 규명하고, 이 문제를 해결할 수 있는 응집 억제형 신규 액체 전해액을 세계 최초로 개발했다.

이를 통해 기존 리튬메탈전지 한계로 지적되던 느린 충전 속도 문제를 극복, 급속 충전에서도 안정적인 구동이 가능하면서 충전 속도를 12분까지 단축할 수 있는 기술을 구현했다.

지난 10월에도 POSTECH(포항공과대학교), 성균관대학교와의 공동연구를 통해 리튬이온전지의 저온 성능과 열안전성을 동시에 개선할 수 있는 전해질 핵심 기술을 개발했다. 공동연구팀은 영하 20도의 환경에서도 100회 사이클 후 기존 전해질 대비 월등한 약 87%의 용량을 유지하고, 열폭주를 약 90% 이상 억제할 수 있는 전해질 연구 개발에 성공하며 차세대 배터리의 상용화 가능성을 한층 더 높였다.

LG에너지솔루션 관계자는 "앞으로 산학협력, 기술협약 등 다양한 연구개발(R&D) 노력을 지속해 차세대 배터리의 분야에서도 최고의 성과를 창출해 나갈 수 있도록 노력해 나갈 것"이라고 밝혔다.

pkb1@news1.kr