中, 희토류 나트륨배터리 기술 공개…극저온 성능 개선 주장

베이징중환은투, 양극재·전해질에 희토류 미세합금화 기술 동시 적용
영하 42도서 95% 안정적 출력 주장…에너지 밀도·수명·안전성 개선 목표

나트륨 이온 배터리와 리튬 이온 배터리. (사진=셔터스톡)

[더구루=김예지 기자] 중국 기업이 희토류를 활용한 나트륨이온 배터리 신기술을 공개했다. 양극재와 전해질에 희토류 미세합금화 기술을 동시에 적용해 극저온 성능과 안전성, 에너지 밀도 등을 대폭 개선한다는 구상이다. 영하 42도에서도 95%의 안정적 출력을 구현했다는 회사 측 주장이 실제 검증 결과로 이어질 수 있을지 주목된다.

18일 중국 매체 시나재경에 따르면 베이징중환은투과학기술유한공사(北京中环银投科技有限公司, 이하 베이징중환은투)는 최근 자체 개발한 ‘4종 희토류 다차원 강화 나트륨이온 배터리 기술’을 공개했다. 희토류 원소를 활용해 양극재의 결정 구조를 보강하는 한편, 전용 전해질을 함께 적용해 계면 반응과 이온 전달 효율을 동시에 높인 것이 기술의 핵심이다. 회사 측은 양극재와 전해질의 시너지 설계를 통해 이온의 삽입·탈리 과정에서 안정성을 높이고 셀의 종합 성능과 품질 균일성을 확보했다고 설명했다.

 

가장 눈에 띄는 대목은 극저온 출력 능력이다. 회사 측은 해당 배터리가 영하 42도의 극한 환경에서도 95%의 안정적인 출력을 낸다고 주장했다. 저온에서 배터리 용량과 출력이 급격히 떨어지는 기존 이차전지의 한계를 극복했다는 설명이다.

 

아울러 충·방전 과정에서의 구조 붕괴를 억제해 수명을 늘리고 에너지 밀도를 향상시켰다고 덧붙였다. 못 관통과 압착 등 가혹한 시험에서도 발화·폭발이 발생하지 않았으며, 리튬·코발트·니켈 등 고가 희귀금속을 배제해 원가 절감 가능성도 제시했다.

 

다만 이번 발표는 기업의 공개 자료에 기반한 것으로, 구체적인 검증 데이터는 빠져 있다. 영하 42도에서의 '95% 출력'에 대한 방전율(C-rate)이나 충전 상태(SOC) 등 정밀한 시험 조건은 물론, 정확한 소재 조성과 수명·안전성 개선 폭에 대한 데이터가 공개되지 않아 객관적인 성능 판단에는 한계가 있다는 지적이 나온다.

 

그럼에도 기술적 성과가 실제로 입증될 경우 시장 파급력은 상당할 것으로 전망된다. 베이징중환은투는 대규모 전력망 에너지저장장치(ESS), 산업·상업용 저장 시스템, 보급형 전기차, 한랭지 건설기계, 무정전전원장치(UPS) 등을 주요 적용 분야로 제시했다. 저온 출력이 입증된다면 중국 북부 등 한랭 지역의 에너지저장 및 산업용 전원 시장에서 활용 가능성이 높다.

 

원료가 풍부한 나트륨이온 배터리가 리튬이온 배터리의 핵심 보완재로 떠오르는 상황에서, 이번 희토류 미세합금화 기술은 중국 내 희토류 자원의 고부가가치 활용 측면에서도 주목을 받는다. 다만 기술 공개 단계를 넘어 실제 상용화로 이어지려면 객관적인 시험 데이터 제시와 함께 대량생산 공정에서의 품질 균일성 및 원가 경쟁력 입증이 과제로 남을 전망이다.