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한번 충전에 800km, 국산차 나올까…카이스트가 이런 배터리 만든다

입력 2022/01/13 17:19
수정 2022/01/13 18:36
KAIST·美조지아텍 공동연구
한 번 충전으로 전기차 주행거리를 크게 늘리는 '꿈의 배터리 기술'이 KAIST와 미국 조지아공대의 공동 연구로 개발됐다. 이번 연구 결과는 국제 학술지인 네이처에 현지시간 13일자로 출판됐다. 13일 KAIST는 김범준 KAIST 생명화학공학과 교수 연구팀이 이승우 미국 조지아공대 교수팀과 공동 연구로 새로운 개념의 전해질을 개발했으며, 이를 통해 세계 최고 성능의 전고체전지를 구현했다고 밝혔다. 전고체 리튬메탈전지는 2차전지의 음극과 양극 사이에 있는 전해질을 위험성이 높은 액체에서 고체로 대체한 것이다. 현재 주로 사용되는 리튬이온전지에 비해 대용량 충전이 가능한 데다, 자동차 주행 안전성 또한 높일 수 있다는 평가를 받고 있다.


공동 연구팀은 상온에서 이온을 잘 전달하고 신축성도 있는 고무 형태 고분자 전해질을 개발했다. 이를 전고체전지에 적용해 새로운 전고체 리튬메탈전지를 구현한 것이다. 현재 전기차는 한 번 충전에 약 500㎞까지 주행할 수 있다. 반면 연구팀이 새로 개발한 전고체 리튬메탈전지를 장착할 경우 한 번 충전으로 최대 800㎞까지 주행이 가능할 것으로 예상된다.

김범준 교수는 "기존과 완전히 다른 고체 전해질을 통해 미래 배터리라고 불리는 세계 최고 성능의 전고체전지를 개발했다"며 "소재 원천 기술을 확보했다는 데 큰 의의가 있다"고 말했다. 이승우 교수도 "새로 개발한 전해질은 기존 문제점을 획기적으로 개선한 데다 제조 공정도 매우 간단해 전고체전지 전해질의 국면 전환자가 될 수 있을 것"이라고 기대했다.

전고체전지에 대한 관심이 높아지면서 한국 배터리 업체들도 학계와 손잡고 차세대 제품 개발에 매진하고 있다. SK이노베이션은 조지아공대와 차세대 배터리 공동 연구에 대한 협의를 진행하고 있다. SK이노베이션은 지난해 노벨화학상 수상자인 존 구디너프 미국 텍사스대 교수와 공동 기술개발 계획을 밝힌 바 있다.

[정희영 기자 / 박윤구 기자]
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