핵심 전극 기술 2건 개발해 기술이전… 상용화 협업

한국자동차연구원(한자연)이 차세대 보급형 배터리 시장의 판도를 바꿀 핵심 전극 기술들을 개발해 국내 전문 기업에 이전했다. 국내 배터리 산업 생태계 활성화에 기여할 전망이다.

한자연은 차세대 배터리로 주목받는 '리튬망간인산철(LMFP)'과 '나트륨 전지'의 성능을 획기적으로 개선한 전극 기술 2건을 배터리 전극 전문 기업인 JR에너지솔루션에 이전했다고 27일 밝혔다.

양 기관은 이번 기술 이전을 계기로 해당 기술 상용화를 추진하고, 차세대 배터리 시장 선점과 산업 활성화를 위한 협력을 본격화할 계획이다.

LMFP 배터리는 기존 보급형 시장을 장악한 리튬인산철(LFP) 배터리에 망간을 추가해 에너지 밀도를 높인 차세대 배터리다. 다만 충·방전 과정에서 망간이 흘러나와(용출) 전해액을 고갈시키고 배터리 수명을 갉아먹는 고질적인 결함이 상용화의 걸림돌이었다.

한자연은 망간 양이온을 효과적으로 흡착할 수 있는 특수 수계 바인더를 적용해 이 문제를 해결했다. 이 기술을 적용하면 고온 환경에서도 망간 용출이 억제되어 배터리의 수명과 저장 성능이 기존 대비 15% 이상 향상된다.

함께 이전된 나트륨 전지 기술 역시 시장의 기대를 모으고 있다. 나트륨 전지는 리튬보다 매장량이 풍부해 가격 경쟁력이 높지만, 초기 제조 과정에서 전지 용량이 손실되는 비가역 용량 문제가 한계로 지적돼 왔다. 한자연 연구진은 양극층 윗부분에 별도의 '희생양극 코팅층'을 입히는 기술로 전지 손실을 막아냈으며, 이를 통해 나트륨 전지의 에너지 밀도를 기존보다 20% 이상 향상시켜 상용화 가능성을 높였다.

특히 이번에 이전된 2건의 기술은 기존 전극 제조 공정에 그대로 적용할 수 있어 공정 편의성이 높다는 점이 특징이다. 추가적인 설비 투자나 비용 증가 없이도 배터리 특성 개선이 가능해 산업 현장에서의 적용성을 높였다.

진종욱 한자연 원장은 "한자연이 개발한 기술이 산업 현장에서 성공적으로 상용화되고, 나아가 국내 산업 생태계 강화와 글로벌 차세대 배터리 기술 경쟁력 확보로 이어질 수 있도록 지속적인 지원을 아끼지 않겠다"고 강조했다.