[중부매일 박상철 기자] LG에너지솔루션·한국과학기술원(KAIST) 공동 연구팀이 차세대 배터리로 주목받는 리튬메탈전지 성능을 획기적으로 높이는 기술 개발에 성공했다.

7일 공동 연구팀은 기존 리튬이온전지 대비 주행거리를 약 50% 늘리고 충·방전 효율과 수명도 대폭 개선해 1번 충전에 900㎞ 주행 가능한 리튬메탈전지 원천기술을 개발했다고 밝혔다.

리튬메탈전지는 기존 흑연계 음극재를 리튬메탈로 대체하면서 기존 리튬이온전지보다 음극재의 무게와 부피를 크게 줄일 수 있는 것이 특징이다.

이를 통해 에너지 밀도와 주행거리가 대폭 향상돼 대표적 차세대 배터리로 꼽힌다.

공동 연구팀은 '붕산염-피란 기반 액체 전해액'을 세계 최초로 적용했다.

이 전해액은 충·방전시 리튬메탈 음극 표면에 형성되는 수 나노미터 두께 고체 전해질 층(SEI)을 치밀한 구조로 재구성해 전해액과 리튬메탈 음극 간 부식 반응을 차단하는 역할을 한다.

이를 통해 리튬메탈전지 충방전 효율을 향상시키는 것은 물론 1회 충전에 900km 주행이 가능할 만큼 에너지밀도를 높일 수 있다.

또한 기존 고성능 전기차에 적용되는 리튬이온전지 주행거리 약 600km보다 50% 높은 수준이, 400회 이상 재충전이 가능할 만큼 수명 안정성 확보도 가능하다.

이번 연구는 LG에너지솔루션과 카이스트가 차세대 리튬금속전지 기술 개발을 위해 2021년 설립한 프론티어 연구소를 통해 이뤄졌다.

연구 결과는 세계적인 학술지 '네이처 에너지' 온라인에 지난 11월23일 게재됐다.

정근창 LG에너지솔루션 미래기술센터장 부사장은 "액체 전해액을 사용하는 리튬메탈전지 대표적 난제를 해결해 상용화에 한 걸음 더 다가설 수 있게 됐다는 데 의의가 있다"며 "앞으로도 FRL과 적극적인 협력을 통해 차별화된 기술력을 바탕으로 차세대 배터리 상용화에 앞장서 나가겠다"고 말했다.