[일요서울 | 이창환 기자] 삼성전자가 차세대 배터리로 주목받고 있는 ‘전고체전지’ 관련 원천기술을 세계적인 학술지 ‘네이처 에너지(Nature Energy)’에 게재했다.

10일 삼성전자에 따르면 삼성전자 종합기술원은 1회 충전에 800km 주행, 1000회 이상 배터리 재충전이 가능한 전고체전지(All-Solid-State Battery) 연구결과를 공개했다. 이는 삼성전자 일본연구소와 공동으로 연구해온 결과라는 설명이다.

일반적으로 전고체전지에는 배터리 음극 소재로 ‘리튬금속(Li-metal)’이 사용되고 있으나, 리튬금속은 전고체전지의 수명과 안전성을 낮추는 ‘덴드라이트(Dendrite)’ 문제를 해결해야 하는 기술적 난제가 있다.

이에 삼성전자는 이 문제 해결을 위해 전고체전지 음극에 5마이크로미터(100만분의 1미터) 두께의 은-탄소 나노입자 복합층(Ag-C nanocomposite layer)을 적용한 ‘석출형 리튬음극 기술’을 세계 최초로 적용했다.

이는 전고체전지의 안전성과 수명을 증가시키는 것은 물론 기존보다 배터리 음극 두께를 얇게 만들어 에너지밀도를 높일 수 있기 때문에 리튬-이온전지 대비 크기를 절반 수준으로 줄일 수 있다는 특징이 있다고 삼성전자는 밝혔다.

임동민 삼성전자 종합기술원 마스터는 “이번 연구는 전기자동차의 주행거리를 혁신적으로 늘리는 핵심 원천기술”이라며 “전고체전지 소재와 양산 기술 연구를 통해 차세대 배터리 한계를 극복해 나가겠다”고 말했다.

삼성전자 종합기술원은 삼성의 미래 선행기술 연구개발의 중심 역할을 하며, 최근 ‘자발광 QLED’ 상용화 가능성과 ‘비(非) 침습 혈당 측정 가능성’에 대한 연구결과를 세계적 학술지에 잇따라 게재하며 연구 성과를 인정받은 바 있다. 

※ 덴드라이트: 배터리를 충전할 때 양극에서 음극으로 이동하는 리튬이 음극 표면에 적체되며 나타나는 나뭇가지 모양의 결정체. 이 결정체가 배터리의 분리막을 훼손해 수명과 안전성이 낮아짐
 

이창환 기자 shine@ilyoseoul.co.kr

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