헬로티 서재창 기자 | 닛산자동차는 2030년도까지 전 세계 자동차 판매량의 절반 이상을 전기자동차(EV)와 하이브리드차(HV) 등 전기를 동력으로 삼는 자동차(이하 전동차)로 채우겠다는 목표를 29일 발표했다. 닛산은 이를 위해 15종의 EV를 포함해 23종의 전동차를 내놓을 것이라고 설명했다. 2026년도까지 지역별 전동차 판매 비율이 유럽 75％ 이상, 일본 55％ 이상, 중국 40％ 이상이 되도록 하겠다고 닛산은 밝혔다. 미국 시장의 경우 2030년도까지 EV이 비율이 40％ 이상이 되게 한다고 목표를 제시했다. 대규모 투자 계획도 함께 공개했다. 닛산은 앞으로 5년 동안 약 2조 엔(약 21조 원)을 투자해 자동차의 전동화 및 기술 혁신을 가속한다. 특히 2028년도까지 차세대 배터리인 전고체전지(ASSB)를 탑재한 EV를 시장에 내놓는다는 계획이다. NHK에 따르면 우치다 마코토(內田誠) 닛산자동차 사장 겸 최고경영자(CEO)는 이날 온라인으로 열린 기자회견에서 "미래로 기어를 올릴 때가 왔다. 강점이 있는 전동화 기술, 자동화 기술을 기둥으로 삼아 가치를 제공하고 싶다"고 말했다. 닛산의 투자는 전동화에 집중되며 이 분야에서 앞서고 있는 미국 테
헬로티 이동재 기자 | 한국전기연구원(이하 KERI) 차세대전지연구센터 하윤철 박사팀이 개발한 ‘황화물계 전고체전지용 고체전해질 공침 제조기술’이 대주전자재료에 기술이전됐다. 황화물계 고체전해질은 이온 전도도가 높고 연성이 커서 극판과 분리막 제조가 쉽다는 장점이 있으나, 주원료인 황화리튬 가격이 비싸고, 다른 원료와의 혼합 공정에 높은 에너지가 드는 ‘볼밀법’을 사용하는 단점이 있다. 이러한 이유로 결과물도 소량 생산에 그치고 있으며 100그램 당 가격이 수백만원에 달했다. KERI의 기술은 고가의 황화리튬을 사용하지 않고 ‘공침법’이라는 간단한 용액 합성 과정만으로 황화물계 고체전해질을 저가로 대량생산한다. 공침법은 여러 가지 서로 다른 이온들을 수용액 혹은 비수용액에서 동시에 침전시키는 방법으로, 리튬이온배터리용 양극 소재를 대량생산하는 산업 현장에서 가장 많이 활용된다. 연구팀은 꾸준한 노력으로 리튬과 황, 인, 할로겐 원소 등을 공침시키는 공정 방식을 개발했고, 이를 통해 기존의 비싼 황화리튬을 사용하던 방식과 동일한 수준의 고체전해질을 제조하는 데 성공했다. 순수 원료비 기준으로 보면 KERI의 제조 방식이 기존 대비 약 15분의 1 수준으로 저렴
헬로티 전자기술 기자 | 세계 최고 성능의 전고체전지용 고체전해질 양산기술을 보유한 솔리비스가 45억 원 규모의 시리즈A 투자유치에 성공했다. 솔리비스는 선보엔젤파트너스, 현대공업으로부터 프리시리즈 펀딩에 이어 10개월만에 유니드, 라이트하우스컴바인드인베스트먼트, 쿨리지코너인베스트먼트, 오픈워터인베스트먼트 등 대형 소재기업 및 벤처투자사로부터 최근 45억 원 규모 시리즈A 투자를 완료했다고 2일 밝혔다. 솔리비스는 투자사가 세계 최고 수준의 황화물계 고체전해질 양산공정기술과 원료 양산-정제 기술, 국내외 75개 관련 특허 등 당사의 핵심 기술력을 높게 평가하고, 전기자동차용 차세대 2차전지로 각광받는 전고체전지의 핵심소재 고체전해질 분야 선도기업으로 성장할 것이라고 판단해 투자에 참여했다고 설명했다. 솔리비스는 이번 투자유치로 올해 안에 글로벌 2차전지 기업과 빅5 자동차 생산기업 등에 샘플을 공급하고, 파일럿 생산라인 공장 건설 착수를 목표로 삼고, 핵심 생산설비 확보와 장비 투자, 기술 연구-개발에 총력을 기울일 방침이다. 솔리비스는 최근 국책과제 수행기업으로 선정돼 추가로 8억 원의 연구개발비를 확보해 둔 상태다. 솔리비스는 균질하고 높은 이온전도도의
헬로티 이동재 기자 | 한국전자기술연구원(이하 KETI)은 전고체전지 핵심 소재인 황화물계 고체전해질의 황화수소 가스 발생량을 저감하는 소재 기술을 개발했다고 10일 밝혔다. 전고체전지는 기존 리튬이온전지의 양극과 음극 사이를 채우고 있는 액체 전해질을 고체로 바꾼 전지로서, 폭발 위험이 없어 안전하면서도 기존 전지에 비해 에너지 밀도가 높아 차세대 전지로 주목받고 있다. 고체전해질을 구성하는 핵심 소재로는 폴리머·황화물·산화물 등이 있지만, 그중에서도 연성이 크고 이온 전도도가 높은 황화물계 고체전해질이 고용량 대형 전지 제조에 적합한 것으로 평가받는다. KETI 차세대전지연구센터에서 개발한 소재 기술은 고체전해질에 제올라이트 나노입자를 소량 첨가·합성함으로써 황화수소 발생을 감소시키는 것이 핵심으로, 대기 내 수분과 황화수소 가스를 동시에 흡착하는 제올라이트의 특성을 활용했다. 황화물계 고체전해질은 수분에 대한 반응성이 높아 유해가스인 황화수소가 발생한다는 단점이 있고, 결국 전지 성능 저하 및 전지 제조 공정에서 취급을 어렵게 하는 걸림돌로 작용해왔다. 본 기술을 적용하면 대기 노출 시에도 황화수소 발생량이 1/3 수준으로 감소되어 전해질 소재의 열화를
헬로티 이동재 기자 | 국내 연구팀이 이온 전도율을 떨어뜨리는 ‘데드존(dead zone)’ 없는 폴리머 전해질을 개발했다. 연구팀은 전고체 배터리의 상용화가 앞당겨질 것으로 기대하고 있다. POSTECH 화학과 박문정 교수·통합과정 민재민씨 연구팀과 첨단재료과학부 손창윤 교수 연구팀이 정전기적 상호작용에 의해 구조를 제어할 수 있는 새로운 고분자 고체 전해질을 개발했다. 이 연구는 기존의 2차원 패턴의 구조에 필연적으로 존재하는 ‘데드존(dead zone)’에서 이온의 이동도가 크게 떨어지는 문제점을 근원적으로 해결한 연구로 주목받고 있다. 리튬이온전지에서 이온은 액체로 된 전해질에 의해 이동하게 되는데, 조그만 손상에도 이 전해액에 누출되어 화재나 폭발로 이어질 수 있어 불안정하다. 이런 단점을 극복하기 위해 고체상태의 전해질을 사용하는 것이 전고체 전지이다. 또 고분자 전해질 기반 전고체 전지는 충돌에도 안정적이고 인화성이 없어 화재로 이어질 위험이 낮다. 뿐만 아니라 같은 무게와 크기의 리튬이온배터리와 비교했을 때, 에너지 밀도가 1.5배에서 1.7배가량 높아 더 오래가는 이점이 있다. 연구팀은 고분자 전해질 내의 정전기적 힘을 제어함으로써 새로운 나
[헬로티] 2차전지 생산 설비 전문 기업 씨아이에스(대표이사 김수하)가 2차전지 전극 공정 분야 협력을 위한 투자를 진행한다. 씨아이에스는 지난 1일 티에스아이와 30억원 규모의 전환사채권(CB) 인수 계약을 체결했다고 밝혔다. 씨아이에스는 2차전지 믹싱 시스템 전문 기업인 티에스아이와 협력을 통해 2차전지 전극 공정(믹싱-코팅-압연-슬리터)에서의 전체 공급망을 확보해 관련 제품을 제작·공급할 수 있게 됐다. 회사 측은 이번 전환사채권 인수 계약은 씨아이에스와 티에스아이 간 사업적 협력 관계를 공고히 해 글로벌 2차전지 제작사에 턴키(Turn-key) 영업이 가능하게 되는 계기가 될 것이라며 티에스아이의 ‘드라이믹서’ 기술을 통해 씨아이에스의 전고체전지 기술 개발 속도가 더 빨라질 것이라고 설명했다. 티에스아이는 5월 31일 총 220억원의 전환사채를 발행한다고 공시한 바 있다. 표면 이자율과 만기 이자율은 모두 0%이며, 사채 만기일은 2026년 6월 8일이다. 이번 투자는 씨아이에스의 사업적 파트너이자 최대 주주인 지비이홀딩스 주도로 진행됐다. 씨아이에스 김수하 대표이사는 “티에스아이의 드라이믹서와 씨아이에스가 개발하고 있는 전고체전지 장비 및 소재 간
[헬로티] ▲하윤철 박사팀이 이번에 개발한 공정 기술은 값비싼 황화리튬 사용 없이 단 한 번의 용액합성(One-pot) 과정만으로 황화물계 고체전해질을 저가로 생산할 수 있다. (출처 : 한국전기연구원) 한국전기연구원(이하 KERI) 차세대전지연구센터의 하윤철 박사팀이 고가의 황화리튬을 사용하지 않고 습식 공정의 일종인 공침법(Coprecopitation method)을 이용해 전고체전지용 황화물 고체전해질을 대량합성하는 신기술을 최초로 개발했다. KERI가 연구한 분야는 ‘황화물(Sulfide) 계열 고체전해질’이다. 황화물계 고체전해질은 이온 전도도가 높고 연성(Ductility)이 커서 극판과 분리막 제조가 쉽다는 장점이 있으나, 주원료인 황화리튬(Li2S) 가격이 비싸고, 다른 원료와의 혼합 공정에 높은 에너지가 드는 볼밀법을 사용하는 단점이 있다. 이러한 이유로 결과물도 소량 생산에 그치고 있으며 100그램당 가격이 수백만 원에 이른다. 하윤철 박사팀이 이번에 개발한 공정 기술은 값비싼 황화리튬 사용 없이 단 한 번의 용액합성(One-pot) 과정만으로 황화물계 고체전해질을 저가로 생산할 수 있다. 개발된 공정 기술의 핵심은 &
[헬로티] ▲한국전자기술연구원이 씨아이에스와 전고체전지 소재 기술이전을 체결했다고 21일 밝혔다. (출처 : KETI) 한국전자기술연구원(이하 KETI)이 씨아이에스와 기술이전을 체결했다. KETI는 최근 개발한 전고체전지 소재 기술을 상용화하기 위해 씨아이에스와 기술이전을 체결했다고 21일 밝혔다. 전고체전지는 리튬이차전지와 달리, 액체 상태의 전해질 대신 불연성 고체전해질을 사용한 전지로서, 화재의 위험이 없으면서도 현 리튬이차전지 에너지밀도의 한계를 두 배 이상 넘어설 수 있어 차세대 전지로 주목받고 있다. 그 중에서도 황화물계 고체전해질을 사용하는 전고체전지는 물질 자체의 높은 이온전도도와 무른 연성으로 이점이 있지만, 고체전해질이 대기 노출 시 수분과 쉽게 반응해 황화수소 가스를 발생시키고, 이는 소재 자체의 열화로 연결돼 전지의 성능을 저하시키며 전고체전지의 상용화를 어렵게 만들었다. KETI 차세대전지센터는 기존 고체전해질의 양이온과 음이온을 조절한 특정 조성을 설계함으로써 고이온 전도가 가능하며, 대기 노출 시에도 황화수소 가스 발생량을 1/4수준으로 저감시킬 수 있는 전고체전지 기술을 개발했다. 또한 이 기술은 고체전해질이 대기 노출 후에도
[헬로티] 전기차 분야 차세대 전지로 손꼽히는 ‘전고체전지용 고체전해질’을 90% 이상 절감한 아주 저렴한 비용으로 대량생산할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 한국전기연구원(KERI, 원장 최규하) 차세대전지연구센터 박준우 박사팀은 최근 3년간 자체 정부출연금사업을 통해 ▲전고체전지의 핵심 구성요소인 ‘고체 전해질’을 현존 가격대비 1/10 수준의 비용으로 제조할 수 있는 ‘특수 습식합성법’과 ▲전고체전지의 대량생산을 가능하게 하는 ‘고체전해질 최적 함침 기술’을 개발했다고 밝혔다. ▲ KERI 연구팀(왼쪽부터 차세대전지연구센터 이상민 센터장, 김민주 연구원, 박준우 박사)이 고체전해질 용액을 들고 실험실에서 포즈를 취하고 있다. (사진 : KERI) 전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 ‘전해질’을 기존 가연성의 액체에서 고체로 대체한 전지다. 고체 전해질을 사용하기 때문에 화재의 위험이 없고, 온도 변화나 외부 충격을 막기 위한 안전장치 및 분리막이 따로 필요하지 않아 전지의 고용량화, 소형화, 형태 다변화 등 사용 목적에
[첨단 헬로티] 삼성전자 종합기술원이 전기차 배터리 크기 절반으로 줄일 수 있는 원천기술 ‘전고체전지(All-Solid-State Battery)’을 개발했다. 따라서 전기차는 전고체전지 기술을 통해 1회 충전에 800km 주행, 1000회 이상 배터리 재충전이 가능해졌다. 이 기술은 삼성전자 일본연구소(Samsung R&D Institute Japan)와 공동으로 연구한 결과이며, 세계적인 학술지 ‘네이처 에너지(Nature Energy)’에 게재됐다. ▲삼성전자 차세대 ‘전고체전지’ 혁신기술을 개발한 (왼쪽부터) 유이치 아이하라 Principal Engineer(교신저자), 이용건 Principal Researcher(1저자), 임동민 Master(교신저자) ※ 네이처 에너지(Nature Energy) : 2018년 Clarivate Analytics가 발표한 Journal impact factor에서 총 1만 2천여 개 학술지 중 7위를 기록 전고체전지는 배터리의 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체에서 고체로 대체하는 것으로, 현재 사용중인 리튬-이온전지(Lithium-Ion B
[첨단 헬로티] 한국생산기술연구원(이하 생기원)이 폭발 및 화재 위험을 없애면서도 배터리 팩의 부피를 획기적으로 줄일 수 있는 바이폴라(Bipolar) 구조의 전고체전지(All-Solid Battery) 제조기술을 개발했다. 전고체전지란 전지 내부 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체에서 고체로 바꾼 차세대 이차전지를 말한다. 현재 상용화된 이차전지는 가연성 액체전해질을 사용하는 리튬이온전지인데, 과열 또는 과충전될 경우 팽창하여 폭발할 위험이 있다. 생기원 김호성 박사 연구팀이 개발한 전고체전지는 내열성과 내구성이 뛰어난 산화물계 고체전해질 소재를 사용하기 때문에 폭발 및 화재 위험이 없고 안전하다. 또한 개발된 전고체전지는 다수의 단위셀이 하나의 셀스택 안에서 직렬로 연결되어 있는 바이폴라 구조로 설계·제작되어 고전압 구현에 유리하다. 이로 인해 전기차 배터리 팩을 간소화해 부피를 약 3분의 1로 줄이면서도 주행거리는 2배 이상 향상시킬 수 있을 것으로 전망된다. 전고체전지는 고체전해질 종류에 따라 산화물, 황화물, 고분자 계열로 분류되는데, 연구팀은 산화물계, 그 중에서도 가장 효과적이라 평가받는 가넷 LLZO(리튬·란타늄&m
[첨단 헬로티] 삼성SDI가 1월 14일(현지시각) 미국 디트로이트 코보(COBO)센터에서 열리는 '2019 디트로이트 모터쇼(NAIAS 2019)'에서 혁신 소재와 차별화된 디자인을 적용한 차세대 배터리 셀을 대거 전시했다. 특히 이번 전시회에서 삼성SDI는 차세대 배터리 기술의 핵심인 ‘전고체전지 기술 로드맵’을 소개하며 기술 차별화에 나섰다. 삼성SDI의 이번 디트로이트 모터쇼 전시 컨셉은 ‘Charged for Auto 2.0’이다. Auto 2.0 시대를 위한 충전이 완료됐다는 것을 의미한다. Auto 2.0은 자율주행, 전동화, 초연결성, 차량 공유화로 대변되는 시대로 2017년 골드만삭스가 첫 도입한 용어다. 전시는 ▲EV(Future Mobility Platform), ▲PHEV(전동차의 Mass & Prestige화), ▲LVS (내연기관을 위한 효율성 제고)의 3가지 스토리로 구성했다. 삼성SDI는 600㎞ 주행이 가능한 배터리 셀과 37Ah(암페어아워)에서 78Ah까지 EV, PHEV에 적용할 수 있는 다양한 세대별 배터리 셀 라인업뿐만 아니라 혁신적인 소재 및 디자인을 적용한 제품들을 선
[첨단 헬로티] 최근 스마트폰 등 배터리의 폭발 사고로 발화와 폭발 위험이 없는 안정화된 ‘전고체전지’에 대한 전 세계적 관심과 투자가 이루어지고 있다. 이에 전고체전지 실용화에 가장 큰 걸림돌이었던 활물질-고체전해질 경계에서의 높은 저항(계면저항) 문제를 극복할 수 있는 획기적인 전극 제조기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 과학기술정보통신부 산하 전기전문 정부출연연구기관인 한국전기연구원(KERI, 원장 최규하) 전지연구센터 하윤철 박사(책임연구원)팀은 자체 정부출연금사업을 통해 ‘160℃ 저온에서도 결정화가 가능한 고체전해질 원천기술’과 이를 이용한 ‘슬러리 코팅 방식의 고용량 활물질-고체전해질 복합전극 제조 원천기술’을 개발했다고 9월 18일 밝혔다. ▲ 하윤철 책임연구원이 도포된 슬러리(왼쪽)와 슬러리용액(오른쪽)을 들고 있다. <사진 : 한국전기연구원 제공> 1991년 일본에서 최초로 상용화된 리튬이온전지는 높은 에너지밀도와 출력밀도, 뛰어난 충·방전 효율의 장점으로 스마트폰 등 휴대형 전기·전자기기부터 전기차와 에너지저장장치(ESS)까지 광범위하게
고동진 삼성전자 무선사업부 사장이 2일 오후 서울 태평로 삼성본관 대회의실에서 갤럭시 노트 7 관련 품질 분석 결과를 설명하고 있다. 2016.9.2/뉴스1 © News1 최현규 기자 삼성전자가 사태 발생 넉달여만에 '갤럭시노트7' 발화 원인을 발표한다. 제품 소손 원인으로는 배터리 제조과정의 결함을 지목할 것으로 전망된다. 고동진 삼성전자 무선사업부장 사장은 23일 오전 10시 서울 삼성 서초사옥에서 '갤럭시노트7' 소손 관련 원인 및 품질관리 대책을 발표한다. ◇ 갤노트7 사태 계기로 차세대 전지 개발 속도내 갤노트7 사태의 주요 원인이 삼성SDI가 만든 리튬이온전지의 결함으로 지목되면서 폭발 위험이 낮은 차세대 전지인 '전고체전지' 개발도 빨라질 전망이다. 리튬이온배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해질로 이루어져 있는데 이 소재 중 하나인 전해질이 액체 상태라 폭발위험이 상존한다. 이때문에 삼성SDI 등 전지업체들이 개발에 힘을 쏟고 있는 것이 바로 이 액체를 고체로 대체한 '전고체전지'다. 전고체전지란 쉽게 말해 고체 리튬이온배터리다. 액체는 일정한 틀 안에 두지 않으면 흩어지고 고정되지 않는 반면, 전해질이 고체가 되면 안전성이 높아져 열에
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