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정부, 리튬금속 이차전지 핵심기술 개발에 243억원 투입

[IT비즈뉴스 최태우 기자] 한국전기연구원(KERI)이 전기자동차용 차세대 리튬금속 이차전지 핵심기술 개발을 본격적으로 추진한다.

정부가 추진하는 거대과학연구개발사업 내 ‘기후변화대응기술개발사업’의 일환으로 진행되는 이번 연구과제는 한국전기연구원이 주관 기관으로, 한국생산기술연구원·한국과학기술원·전자부품연구원이 협동 연구기관으로 참여한다.

KERI 전지연구센터 이상민 센터장이 총괄 연구 책임자로 나서며 2023년까지 연구개발비 약 243억원이 투입된다.

사진은 총괄 연구 책임자인 이상민 한국전기연구원 전지연구센터장 [사진=한국전기연구원]

현재 상용화된 리튬이온전지는 음극재로 흑연이 사용된다. 양극재·분리막·전해질과 함께 리튬이온전지를 구성하는 핵심 부품으로 꼽히는 음극재는 리튬이온을 저장·방출하면서 전기를 발생시키는 역할을 한다.

흑연 전극은 사이클 수명이 우수하고 음극활물질이 지녀야 할 조건인 안정성과 낮은 전자 화학 반응성 등을 갖춘 재료로 손꼽히지만, 용량이 작아 충방전 낮은 충방전효율이 단점으로 지적돼왔다. 또 전세계 흑연의 약 70%가 중국에서 생산될 정도로 수입에 의존하고 있다.

흑연을 대체하기 위한 리튬금속은 리튬이온전지의 에너지 용량을 끌어올릴 차세대 음극 물질로 주목받고 있다. 음극 물질 중에서 구동 전압이 가장 낮고, 흑연 음극 대비 용량이 10배 정도 우수해 미국, 일본에서는 정부가 주도로 관련기술 개발을 추진 중이다.

미국에서는 2016년부터 ‘Battery 500’ 과제에 총 5000만달러를 투입하고 있다. 일본에서도 올해 완성차·전지업체가 공동으로 모여 차세대 리튬전고체 전지개발을 수행 중이다.

우리나라에서도 이번 정부 주도 대형 연구 프로젝트를 통해 기존 전지의 성능 한계를 뛰어넘는 고효율고성능 차세대 이차전지의 개발이 가능해졌으며 이를 통해 전기차 성능 향상과 안정성 확보, 가격 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대된다.

연구 책임자인 이상민 센터장은 “리튬금속 원천기술개발은 파급력이 큰 만큼 기술적 난이도가 매우 큰 기술”이라며 “국내 최고 전문가들과 협심해 기술적 난제를 극복하고 성공적인 과제 수행을 이끌겠다”고 소감을 밝혔다.

최태우 기자  taewoo@itbiznews.com

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