전고체 배터리의 상용화의 큰 장벽 중 하나는 지나치게 비싼 가격입니다. 성능을 끌어올리기 위해 희토류와 복잡한 공정을 쓴 결과, 리튬이온보다 비싼 구조에서 벗어나지 못하고 있죠. KAIST 서동화 교수 연구팀은 비싼 금속 대신 저렴한 산소와 황을 활용해 리튬 이동 통로를 구조적으로 넓히는 방법을 만들어 냈습니다.
02. 연구 결과
현재의 리튬이온 배터리는 내부에 '액체 전해질'이 흐릅니다. 액체는 흐르고, 새어나오고, 열을 받으면 팽창하여 폭발합니다. 이를 고체로 바꾼 것이 전고체 배터리입니다. 고체를 쓰면 폭발 위험이 사라지고, 에너지 밀도를 이론적으로 2배 이상 높일 수 있습니다. 1번 충전으로 1,000km를 가는 전기차가 가능해지는 것이죠. 그런데 전고체는 너무 비싸고 만들기 어렵습니다. 삼성의 지원을 받은 카이스트 연구팀은 이번에 이 한계를 넘었습니다. 비싼 소재를 쓰지 않고도 이온 전도도를 4배 증가시키고, 기존 전고체보다도 배터리 성능을 40% 향상 시키는 데 성공했습니다.
03. 상용화는?
전고체의 승부는 ‘누가 먼저 발명했냐’가 아니라 ‘누가 먼저 싸게 대량 생산하느냐’에서 갈릴 겁니다. 냉정하게 보셔야 할 게, ‘상용화’와 ‘대량 생산’은 완전히 다른 이야기입니다. 내년에 상용화가 된다고 해서 모든 전기차가 전고체로 바뀌는 게 아닙니다. 삼성SDI 내부에선 초기엔 가격이 비싸니 ‘제네시스’ 중에서도 최상위 하이엔드 모델에 먼저 들어갈 것이는 이야기가 있습니다. 자동차에서 어느 정도의 안정성과 수율이 입증되고 난 뒤에 가정용 휴머노이드 로봇(피지컬 AI)에 탑재가 이루어질 겁니다. 더 자세한 내용은 원문(클릭)에서 확인해주세요.
