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국내 배터리 스타트업 자인에너지가 내부 단락(합선)이 발생해도 열폭주 현상을 억제할 수 있는 리튬고체배터리(전고체) 셀을 개발했다고 27일 밝혔다.

리튬배터리는 양극·음극과 그 사이를 채우는 전해질로 구성되며 전해질은 액체 또는 고체로 나뉜다. 자인에너지는 전해질을 고체 고분자 소재로 만드는 기술력을 확보했다. 이번에 개발한 배터리 셀은 못이 박힌 상태에서 배터리 셀의 개방회로전압(OCV)이 24시간 이상 안정적으로 유지됐다. 이는 물리적 손상에도 충·방전이 진행된다는 뜻이다.

회사 측은 기존 리튬이온배터리 대비 안전성과 내구성이 개선됐다고 회사 측은 밝혔다. 충방전 수명, 고속충방전 등 성능도 기존 리튬이온배터리와 동등하거나 그 이상이라고 덧붙였다.

이주현 자인에너지 대표는 "못 관통 시험에서 단락(합선)이 발생했음에도 가스 방출이나 발화 및 연소현상이 발생하지 않았다"며 "기존 액체 전해질 기반 리튬이온배터리와 달리 내부 단락 시에도 열폭주 현상을 억제하는 특성을 지녔다"고 설명했다.

한편 전고체 전지의 전해질은 황화물, 산화물, 고분자계로 나뉜다. 자인에너지는 고분자 소재를 사용, 그 특성상 기존 리튬이온배터리 공정을 그대로 활용할 수 있다고 밝혔다.

2022년 설립한 자인에너지는 이 같은 전해질 기술로 지난해 블루포인트파트너스 등으로부터 투자를 유치했다. 딥테크 팁스(TIPS)에도 추천·선발됐다. 이번에 개발한 5Ah(암페어) 급 리튬고체배터리 셀 외에도 50~100Ah급 대형 셀 개발을 추진한다.

이주현 대표는 "고체전지의 핵심 목표는 화재 안전성과 성능 확보"라며 "당사의 고분자 전해질 기반 고체 배터리가 출시되면 전기차, 에너지저장장치(ESS), 웨어러블 배터리 시장에서 중요한 역할을 하게 될 것"이라고 말했다.

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김성휘 기자 sunnykim@mt.co.kr