SK온, 새로운 고체전해질 개발…"배터리 출력·충전 속도 높인다"

SK 온이 지난 3월 인터배터리 전시회에서 공개한 고분자복합계 전고체배터리 개발품. SK온은 단국대와 공동으로 배터리 출력을 키울 수 있는 소재 개발에 성공했다고 밝혔다. 사진 SK온

SK온은 단국대와 공동으로 배터리 출력을 키울 수 있는 소재 개발에 성공했다고 31일 밝혔다. 단국대 신소재공학과 박희정 교수 연구팀과 공동 개발한 산화물계 고체전해질 관련 연구는 학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼스 표지 논문에 게재됐다. 특허 출원도 끝냈다.

SK온과 단국대 연구팀은 산화물계 고체전해질 소재인 리튬·란타넘·지르코늄·산소(LLZO)의 첨가물질을 조정해 리튬이온 전도도를 기존보다 높였다. 리튬이온 전도도가 올라가면 배터리 출력을 키울 수 있고 충전 속도도 빨라진다. SK온은 "고체전해질은 일반적으로 수분과 이산화탄소에 취약해 장시간 대기에 노출되면 전해질 기능이 떨어지지만 새로운 고체전해질은 매우 우수한 안정성을 보였다"고 설명했다.

새로운 고체전해질은 현재 니켈·코발트·망간(NCM) 양극재를 기반으로 하는 전고체 배터리 외에도 차세대 배터리로 꼽히는 리튬·황 배터리와 리튬·공기 배터리를 전고체화할 수 있는 소재로도 쓰일 수 있다. 배터리 용량도 늘릴 수 있다. 액체전해질을 사용한 리튬이온배터리의 최대 사용 전압은 4.3V지만 산화물계 고체전해질을 사용할 경우 최대 5.5V까지 늘어난다. 이를 배터리 제작에 적용할 경우 이론적으로는 배터리 용량을 최대 25% 늘리는 것도 가능하다. 최경환 SK온 차세대배터리연구센터장은 "이온 전도도와 대기 안정성을 모두 갖춘 이 고체전해질은 고품질의 전고체 배터리를 만들기 위한 혁신 기술로 파급 효과가 매우 클 것"이라며 "미래 기술 경쟁력을 바탕으로 향후 차세대 배터리 분야의 성장 기회를 선점하겠다"고 말했다.

강기헌 기자 emckk@joongang.co.kr