배터리 폭발 위험에 '고체전해질 리튬전지' 주목

발화·폭발 위험성 없어…업계, 제품개발에 전력

[뉴스토마토 박진아기자] 갤럭시노트7 사태로 리튬 2차전지 안전성에 대한 관심이 커진 가운데, 화재나 폭발 위험이 없는 고체 전해질을 활용한 2차전지가 대안으로 떠오르고 있다.  

 

기존 휴대전화나 노트북 등 휴대기기에 사용되는 배터리는 액체 전해질로 이뤄진 리튬 2차전지다. 액체 전해질의 경우 작고 가벼워 에너지 밀도가 높지만, 전해액의 분해반응 등으로 인해 누액이나 발화·폭발 위험성도 상존한다. 또 외부 충격이나 온도 변화에도 민감하다. 앞서 삼성전자(005930)의 갤럭시노트7, 애플의 아이폰7도 이러한 이유로 배터리 발화 문제가 발생했다. 

 

액체 전해질의 위험성이 부각되면서 대안으로 떠오른 것이 고체 전해질 리튬 2차전지(전고체 리튬 배터리)다. 고체 전해질의 경우 고체를 리튬 이온의 이동경로인 전해질로 사용, 배터리에 구멍이 뚫리거나 구겨져도 발화·폭발 등의 위험 없이 정상적인 작동이 가능하다. 액체 전해질을 사용하지 않는 덕에 두께를 1mm로 줄일 수 있어 고용량 확보에도 유리하다.

 

이에 업계에서는 고체 전해질 리튬 배터리 개발에 적극 나서고 있다. 갤럭시노트7으로 몸살을 앓았던 삼성은 지난해 삼성종합기술원이 미국 MIT와 손잡고 반영구적으로 충전할 수 있는 전고체 배터리를 공개했다. 삼성SDI(006400)도 2013년 전고체 배터리를 공개하며 상용화를 준비 중이다. LG화학(051910)을 포함해 SK이노베이션(096770)·코캄 등도 고체 전해질 리튬 배터리를 연구 중이다. 

 

특허 출원도 활발하다. 특허청에 따르면 고체 전해질 리튬 2차전지 관련 특허협력조약(PCT) 국제출원 건수는 2010년까지 매년 10여건에 불과하다가 2011년 이후 급증했다. 2011년 25건, 2012년 23건, 2013년 45건, 2014년 28건, 2015년 50건으로 꾸준히 증가 추세다. 특허 출원은 최근 10년간(2006~2015년) 도요타가 24건으로 가장 많았고 히타치(10건), 소니(8건), LG화학(7건)이 뒤를 이었다.

 

발화·폭발 위험성이 있는 액체 전해질 리튬2차전지 대신 고체 전해질 리튬 배터리가 주목받고 있다. 사진/뉴시스

 

박진아 기자 [e-mail]

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