이차전지 소재 기업 엔켐은 전해액 기술이 고용량, 저가격, 고안전성, 고성능 방향으로 진화할 것이라고 밝혔다.
엔켐 기술연구소 장영철 상무는 화학경제연구원이 주최한 ‘제3회 미래형 배터리 소재 및 기술 전망 세미나’에서 ‘이차전지 전해질 기술 및 개발 동향’을 주제로 발표했다. 이 발표를 통해 리튬이온 배터리의 개발 방향에 맞춰 전해질 연구가 이뤄져야 한다고 강조했다.
고용량 배터리 개발은 에너지 밀도를 높여 전기차 주행거리를 늘리는 데 필수적이다. 이를 위해 니켈리치 고전압 양극소재, 고용량 실리콘 음극소재, 금속 리튬 음극 등이 주요 연구 대상이다. 특히 고용량 실리콘 음극소재는 높은 비용량과 풍부한 자원으로 가격 경쟁력이 우수하다. 그러나 충방전 시 부피 팽창과 고온 가스 발생 문제가 있다. 금속 리튬은 무게당 에너지 밀도를 크게 높일 수 있으나 리튬이온이 리튬금속으로 환원될 때 수지상 성장이 문제로 지적된다. 엔켐은 소재 레벨과 전해액 레벨에서 이 문제를 해결할 수 있는 기술을 설명했다.
저가격 측면에서는 현재 널리 사용되는 리튬인산철(LFP)과 함께 리튬망간인산철(LMFP), LMR(Li-Mn rich) 양극소재, 건식전극 공정 등에 대한 기술적 해결 방안을 제시했다.
나트륨 배터리(SIB)는 자원 확보가 용이하고 가격이 저렴하며 안전성이 높아 향후 개발 수요가 증가할 것으로 전망했다. 또한 전기차 화재와 열폭주 현상을 막을 수 있는 고안전성 전해액 기술 개발 현황에 대한 실험 결과도 발표했다.
한편, 이번 세미나에서는 엔켐 외에도 양극재, 음극재 등 배터리 핵심 소재와 초고에너지밀도 리튬메탈 배터리(LMB) 개발 동향에 대한 발표가 진행됐다.