김영삼(오른쪽) 한국전자기술연구원 원장과 김수하 씨아이에스 대표이사가 21일 대구 동구 씨아이에스 본사에서 전고체전지 상용화를 위한 고이온전도 고체전해질 기술이전을 체결한 후 기념촬영을 하고 있다. /사진제공=KETI전기자동차의 차세대 에너지원으로 주목받는 전고체전지의 상용화가 국내 기술로 한 발짝 앞당겨졌다.
21일 한국전자기술연구원(KETI)은 전고체전지의 핵심소재인 황화물계 고체전해질의 대기 안정성을 개선하면서도 이온전도도를 높이는 소재 기술을 개발해 이를 상용화하기 위해 대구 동구 씨아이에스 본사에서 씨아이에스와 기술이전을 체결했다고 밝혔다.
전고체전지는 현재 전기차 등에 널리 쓰이는 리튬이차전지와 달리 액체 상태의 전해질 대신 불연성 고체전해질을 사용하는 전지다. 리튬이차전지에 적용되고 있는 전해액 수준의 높은 이온전도도를 갖고 있다. 화재의 위험이 없으면서도 현 리튬이차전지 에너지밀도의 한계를 두 배 이상 넘어설 수 있을 것으로 평가받고 있다.
그중에서도 황화물계 고체전해질을 사용하는 전고체전지는 물질 자체의 높은 이온전도도와 무른 연성으로 입자를 조밀하게 압착할 수 있어 이온 전도에 유리하기 때문에 고용량 대형 전지를 만들 때 적합한 소재로 알려져 왔다.
하지만 그동안 황화물계 고체전해질은 대기 노출 시 수분과 쉽게 반응하기 때문에 황화수소 가스가 발생해 전지 성능이 저하하고, 제조 공정이 어렵다는 게 상용화의 걸림돌이 돼왔다.
KETI 차세대전지센터는 기존 고체전해질의 양이온과 음이온을 조절한 특정 조성을 설계해 대기에 노출돼도 황화수소 가스 발생량을 4분의 1수준으로 저감시킬 수 있는 기술을 개발했다.
기술 개발을 주도한 조우석 박사 팀은 “전기자동차의 차세대 에너지원인 전고체전지의 상용화에 근접해 있는 기술”이라며 “본 기술이전을 통해 글로벌 경쟁 최전선에서 국산 기술이 세계를 선도하길 희망한다”고 말했다.
김영삼 KETI 원장은 “본 기술은 산업통상자원부가 지원한 국책과제를 통해 씨아이에스는 고체전해질 양산화 공정 개발, KETI는 신규 소재 기술 개발에 정진해 만들어낸 성과로 산·연 협력의 성공 모델”이라고 말했다.
