[데일리비즈온 서은진 기자] 한 번 충전으로 800㎞를 주행할 수 있는 차세대 배터리 기술 ‘전고체전지’가 주목 받고 있다.

이 기술을 개발한 삼성전자 종합기술원은 최근 1000번 이상 재충전이 가능한 전고체전지 연구 결과를 세계적 학술지 네이처 에너지에 게재한 것으로 알려졌다. 네이처 에너지는 전 세계 학술지 1만2000여 개 중 10위권 안에 꼽히는 권위 있는 학술지다.

전고체전지는 배터리의 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체에서 고체로 대체한 전지다. 현재 대부분 배터리 업체들이 생산 중인 리튬이온전지와 비교했을 때 훨씬 더 대용량 배터리를 만들 수 있고, 안전성도 높다.

하지만 일반적인 전고체전지에 쓰이는 배터리 음극 소재 ‘리튬금속’이 음극 표면에 쌓이면서 배터리 분리막을 훼손하고, 결과적으로 배터리 수명과 안전성을 떨어뜨리는 이른바 ‘덴드라이트’ 문제를 해결해야 하는 기술적 난제가 있었다. 

연구진은 “이 문제를 해결하기 위해 전고체전지 음극에 5마이크로미터(100만분의 1미터) 두께의 은-탄소 나노입자 복합층을 적용한 석출형 리튬음극 기술을 세계 최초로 적용했다는 데 이번 연구결과의 의의가 있다”고 설명했다.

연구진에 따르면 이 기술은 전고체전지의 안전성과 수명을 증가시키는 것은 물론 기존보다 배터리 음극 두께를 얇게 만들어 에너지밀도를 높일 수 있다. 따라서 리튬-이온전지 대비 크기를 절반 수준으로 줄일 수 있다는 장점도 있다. 

임동민 삼성전자 종합기술원 마스터는 “이번 연구를 통해 전기자동차의 주행거리를 혁신적으로 늘릴 수 있는 핵심 원천기술을 확보했다”며 “전고체전지 소재와 양산 기술 연구를 통해 차세대 배터리의 한계를 극복해 나가겠다”고 말했다.

한편, 이번 연구결과는 삼성전자 일본연구소와 공동으로 진행했다.