SK이노, 98살 노벨상 수상자와 차세대 배터리 공동개발한다

SK이노베이션이 지난해 노벨화학상 수상자인 존 굿이너프(98) 미국 텍사스대 교수와 손잡고 차세대 배터리 기술 개발에 나선다. 굿이너프 교수는 리튬이온 배터리 시대를 연 인물이자 최고령 노벨상 수상자(수상 당시 97세)로 유명한 인물이다. 산화코발트를 양극재로 이용해 고전압을 발생시키는 데 성공, 리튬이온 배터리 상업화를 앞당긴 공로로 노벨상을 수상했다.
SK이노베이션은 굿이너프 교수와 하디 카니 교수 등 텍사스대 교수진들과 함께 리튬 메탈 배터리를 구현하기 위한 '고체 전해질' 연구를 진행한다고 30일 밝혔다. 차세대 배터리 중 하나로 꼽히는 레튬 메탈 배터리는 배터리의 4대 소재 중 하나인 음극재에 금속을 사용해 에너지 밀도를 높인다.
리튬 메탈 배터리를 만들기 위해서는 덴드라이트(Dendrite) 현상을 해결해야 하는데, 굿이너프 교수와 공동개발하게 될 고체 전해질은 이 현상을 막을 방법으로 주목받고 있다. 덴드라이트 현상은 배터리를 충전할 때 리튬이 음극 표면에 쌓이면서 생기는 나뭇가지 모양의 결정체다. 배터리 성능을 떨어뜨릴 뿐 아니라 뾰족하게 쌓이면서 양극과 음극이 만나지 못하도록하는 분리막을 찢어 화재나 폭발을 유발한다. 차세대 배터리를 만들기 위해서는 극복해야 할 문제다.

SK이노베이션 연구원들이 대전 유성구에 위치한 SK이노베이션 기술혁신연구원에서 배터리셀을 들고 포즈를 취하고 있다. [사진 제공 = SK이노베이션]

SK이노베이션 관계자는 "액체 상태인 전해질에서는 이온이 불균일하게 리튬금속과 접촉해 덴드라이트를 만든다"며 "반면 고체 전해질에서는 이온의 움직임을 통제하기가 쉬워져 덴드라이트를 막을 수 있게 된다"고 설명했다.
현재 리튬이온 배터리의 에너지 밀도는 800Wh/L가 한계치로 거론된다. 이에 반해 리튬 메탈 배터리는 에너지밀도를 1000Wh/L 이상으로 크게 높일 수 있다. 배터리의 에너지 밀도가 높아지면 부피를 적게 차지하므로, 전기차 주행거리를 늘리거나 차체를 가볍게 만들 수 있다.
굿이너프 교수는 "SK이노베이션과 함께 차세대 배터리 시대를 열 것으로 기대한다"고 말했다. 이성준 SK이노베이션 기술혁신연구원장은 "한국의 유력 배터리 기업과 미국의 세계 최고 석학이 함께하는 만큼 배터리 산업 발전에도 크게 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.
[노현 기자]