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# 전고체 전지

기획특집 잡히지 않는 전고체 배터리...현실적인 차기 2차전지는?

헬로티 이동재 기자 | 차세대 배터리가 전고체 전지라는 것은 주지한 사실이다. 글로벌 완성차 업체와 배터리 제조사 들이 전고체 전지 관련 연구에 막대한 자금을 쏟아붓고 있다. 특히 리튬이온배터리 시장에서 중국과 한국에 다소 밀려 입지가 좁아진 일본 기업들이 필사적이다. 도요타와 파나소닉은 전고체 전지 개발에 회사의 사활을 걸고 있다. 국내 배터리 제조사들도 열심이다. 삼성SDI는 오는 2025년 전고체 배터리 시제품을 공개하고 2년 뒤인 2027년 양산에 나서겠다고 밝혔고 LG에너지솔루션도 당초 2030년이었던 전고체 배터리 양산 목표연도를 2027년으로 앞당겼다. SK이노베이션 역시 2030년을 전고체 배터리 양산의 해로 정하고 연구를 진행 중이다. 압도적인 안전성을 자랑하는 전고체 배터리가 다음 세대의 주요 배터리가 될 것은 자명하지만 기업들의 양산 목표 연도에서 알 수 있듯, 아직 현실적으론 멀다. 기술적인 문제에 발목이 잡혀 있다. 와중에도 전 세계에서 전기차 생산량은 폭발적으로 증가하고 있다. 전기차 시장은 전고체 전지 개발을 느긋하게 기다려주지 않는다. 전기차를 생산하고 있는 완성차 기업과 이차전지 제조사 들은 전고체 전지 개발과 더불어, 현존하는
- 이동재 기자
- 2021-09-04 15:05
일반뉴스 데드존 없앤 폴리머전해질 개발돼...전고체전지 시대 앞당긴다

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
- 이동재 기자
- 2021-08-09 09:26
기술자료 [배터리 이슈 살펴보기Ⅰ] ‘꿈의 배터리’ 전고체 전지, 탄생부터 전망까지

[헬로티=이동재 기자] 전고체 배터리의 또 다른 이름은 ‘꿈의 배터리’다. 현재 IT기계, 전기차 등에 주로 사용되고 있는 리튬이온배터리에 비해 성능, 수명, 안전성 등 모든 면에서 진일보한 차세대 배터리이기 때문이다. 특히 완성차 및 부품 기업들은 최근 산발적으로 발생하고 있는 전기차 화재 사고가 전기차 산업이 폭발적으로 성장하고 있는 상황에서 잠재적 위협이 될 수 있다고 판단, 기존 리튬이온배터리보다 더 안전한 배터리인 전고체 배터리 개발에 관심을 기울이고 있다. ▲출처 : 게티이미지뱅크 리튬이온배터리란? 충전을 통해 반복적으로 재사용할 수 있는 이차전지는 크게 네 가지 소재로 구성되어 있다. 네 가지는 각각 양극재, 음극재, 전해질, 분리막이다. 이온이 전해질을 통해 양극재와 음극재를 왔다 갔다 하면서 충전과 방전을 반복하게 되는데, 리튬을 이온로 사용하는 전지를 리튬이온배터리라고 한다. 리튬이온배터리는 1976년 미국 빙햄튼 대학교의 스탠리 위팅엄 교수가 최초로 고안한 것으로 알려져 있다. 그러나 당시에는 음극재로 사용하려던 리튬금속이 녹는점과 경도(硬度, 단단한 정도)가 낮아 물리적 충격이 있거나 고온에 노출 시 폭발이 일어나는
- 이동재 기자
- 2021-03-29 10:25
일반뉴스 브이티지엠피, 차세대 리튬황 2차전지 사업화 속도낸다

[헬로티] 에디슨모터스, 에디슨테크, 한국전기차협동조합과 이차전지 사업화 위해 공동사업 협약 체결 ▲(왼쪽부터) 한국전기차협동조합 김종판 사무국장, 브이티지엠피 강승곤 회장, 에디슨모터스 강영권 회장, 에디슨테크 박정민 대표. (출처 : 브이티지엠피) 브이티지엠피가 한국전기연구원에서 취득한 리튬황 2차전지 및 전고체 전지 양극재 관련 지적재산권 사업화를 위해 에디슨모터스, 에디슨테크, 한국전기차협동조합과 공동사업 협약을 체결했다고 18일 밝혔다. 브이티지엠피는 경기도 파주시에 위치한 라미네이팅 사업부의 원천기술을 활용해 친환경에너지 분야로 사업역량을 강화하고 있다. 지난해 12월에 확보한 수소연료전지 발전사업을 진행하는 수소에너지사업부에 이어, 한국전기연구원에서 취득한 특허 기술을 적용해 차세대 배터리 사업부를 신설했다. 브이티지엠피가 올해 3월 통상실시권을 획득한 기술은 황을 고밀도로 담지하며, 차세대 플렉서블 2차전지 구현이 가능한 2차 전지용 3차원 전극 구조체 및 이의 제조 방법과 황 담지 탄소나노튜브 전극의 제조방법 및 제조되는 황 담지 탄소나노튜브와 이를 포함하는 리튬-황 전지다. 이번 사업 협약으로 전기차량의 이동거리 제한 등 기존 한계점을 극복
- 이동재 기자
- 2021-03-18 18:09
일반뉴스 씨아이에스, 전고체 전지 제조 장비 개발 본격화

[헬로티] 전고체 전지용 극판 제조라인 및 조립라인 개발 시동 씨아이에스(대표이사 김수하)가 전고체 전지 양산라인 개발에 본격적으로 나선다. 씨아이에스는 산업통상자원부의 전고체 전지용 극판 제조라인과 셀 제조 장비 연구과제에 선정돼 관련 연구 개발을 추진하는 중이라고 밝혔다. 씨아이에스는 부품소재 패키지형 기술 개발 사업 △‘350Wh/kg급 세라믹 이차전지 제조를 위한 핵심 소재 개발’의 제2세부과제인 ‘세라믹 이차전지용 7mAh/cm2급 고에너지밀도 전극 극판 제조용 복합 소재 및 전극 부품 제조 기술 개발’의 주관기업을 맡았고 △‘리튬 기반 차세대 이차전지 성능고도화 및 제조 기술 개발’의 세부 과제인 ‘50 cm2 이상급 전고체 전지 셀 제조 장비 개발’ 사업에 참여기업으로 연구 활동을 수행 중이다. 두 과제 모두 연구 기간은 총 5년이다. 이에 씨아이에스는 드라이룸을 완공하고 본격적인 공정 및 설비 개발에 박차를 가하고 있다. 씨아이에스는 2017년 신규사업으로 전고체 전지 관련 소재인 황화물계 고체 전해질 기술 개발 사업을 시작했으며, 이듬해인 2018년 황화물계
- 김진희 기자
- 2020-11-03 11:01
일반뉴스 한국미래기술교육연구원, 오는 29일 전고체 전지 기술 관련 세미나 개최

[첨단 헬로티] 한국미래기술교육연구원(대표 박희정)은 2019년 3월 29일 서울 여의도 전경련회관 로즈홀에서 ‘전고체 전지(Solid-state battery) 소재/공정 기술과 기술향상을 통한 상용화 방안 세미나’를 개최한다고 밝혔다. 전고체 전지란 전지 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 기존 액체에서 고체로 대체한 발화와 폭발 위험이 적은 안정화된 차세대 전지로써, 최근 전기차 및 스마트폰 등에서 발생하고 있는 전지의 폭발 사고로 인하여 전 세계적 관심과 투자가 지속되고 있다. 특히, 전고체 전지는 높은 전압 안정성으로 인하여 리튬이온 전지 대비 구동 전압을 높일 수 있고 에너지 밀도도 현재 리튬이온 전지의 상한선인 약 250wh/㎏ 이상으로 높일 수 있어서, 업계에서는 주행거리나 충전시간 향상으로인해 전기차 시장 확산을 가능하게 하는 기술이 될 것으로 기대하고 있다. 일본의 조사기관인 후지경제에 따르면 차세대 전지인 전고체전지 시장은 지금으로부터 17년 후인 2035년에는 시장규모가 28조원에 이를 것으로 추정되고 있으며, 국내 전지업계는 2025년 상용화를 목표로 관련 기술을 개발하고 있다. 이번 세미나에서는 ▲차세대 이차전지를
- 김동원 기자
- 2019-03-05 11:07
일반뉴스 씨아이에스, 차세대 이차전지용 고체 전해질 개발 착수

[첨단 헬로티] 이차전지 극판 설비 제작 전문기업 씨아이에스(대표이사 김수하)가 차세대 이차전지 전고체 전지의 핵심 소재인 고체 전해질 소량 합성에 성공했다. 씨아이에스가 개발 중인 고체 전해질은 황화물 계열로, 현재 가장 널리 이용되고 있는 리튬이온전지의 액체 전해질 대비 안정성이 높고 에너지 고밀도화에 유리하다. 특히, 온도 변화에 안정적이고 액체 전해질 대비 고에너지 밀도로 이차전지의 소형화에 용이하다. 무엇보다 양산화 기술에 가장 근접해 있어 글로벌 이차전지 기업들이 해당 기술을 개발 중이다. 회사 측은 “최근 도요타(Toyota), 다이슨(Dyson), 포르쉐(Porshe) 등 글로벌 이차전지 수요기업들이 전고체 전지 사용화 계획을 연이어 발표하면서, 글로벌 이차전지 시장의 관심이 전고체 전지와 핵심 기술인 고체 전해질로 쏠리고 있다”며, “회사는 고체 전해질의 양산화 기술을 선제적으로 확보해 글로벌 경쟁력을 선점할 계획”이라고 말했다. 회사는 지난해 전자부품연구원, 울산과학기술원, 성균관대 등 국내외 전고체 전지 전문가들로 컨소시엄을 구성하고 고체 전해질 개발사업을 진행 중이다. 해당 사업은 정부 전략적
- 김혜숙 기자
- 2018-02-22 10:16

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UPDATE: 2025년 11월 10일 09시 02분