'꿈의 배터리' 한발 더…LG엔솔, '리튬메탈 12분 급속충전' 기술 개발

충전시간 12분으로 단축∙1회 충전에 800㎞ 이상 주행
에너지분야 최고 권위 학술지 '네이처 에너지' 게재

[파이낸셜뉴스] 차세대 배터리로 불리는 리튬메탈전지 상용화의 가장 큰 난제였던 충전 속도 문제를 국내 연구진이 해결했다. 12분 만에 급속 충전하면서도 1회 충전 시 800㎞ 이상 주행이 가능한 기술을 개발해, 미래 전기차 시장의 판도를 바꿀 핵심 기술을 선점했다는 평가다.

LG에너지솔루션과 카이스트(KAIST) 공동 연구팀은 1회 충전에 800㎞ 이상 주행 가능한 리튬메탈전지의 충전 시간을 12분까지 단축할 수 있는 기술 개발에 성공했으며, 관련 연구 결과가 세계적인 학술지 '네이처 에너지'에 게재됐다고 4일 밝혔다.

리튬메탈전지는 리튬이온 배터리(Lithium-ion battery)의 핵심 소재 중 하나인 흑연 음극을 리튬메탈(Lithium metal)로 대체하는 배터리로, 음극재의 무게와 부피를 크게 줄일 수 있어 에너지 밀도와 주행거리를 대폭 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. 실제 리튬메탈전지를 통해 고성능 전기차의 평균 주행거리를 600㎞에서 800㎞ 이상으로 향상시킬 수 있다..

하지만 리튬메탈전지는 수명과 안정성 문제로 급속 충전 기술 구현이 어려워 상용화에 걸림돌이 돼왔다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 급속 충전 시에도 안정적인 구동이 가능한 '응집 억제형 신규 액체 전해액'을 세계 최초로 개발했다.

이 기술은 기존 리튬메탈전지 한계로 지적되던 '느린 충전 속도' 문제를 극복, 급속 충전에서도 안정적인 구동을 가능하게 한다. 이를 통해 충전 속도를 12분까지 단축할 수 있어 리튬메탈전지의 상용화를 한층 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

김제영 LG에너지솔루션 최고기술책임자(CTO) 전무는 "지난 4년간 이어온 카이스트와의 협력이 유의미한 성과를 창출하고 있다"며 "앞으로도 산학 협력을 강화해 차세대 배터리 분야에서도 최고의 성과를 내겠다"고 말했다.

[e-mail] 박경호 기자