차세대 전기차 배터리의 ‘마지막 퍼즐’로 꼽히는 리튬메탈전지의 충전 속도 문제를 한국 연구진이 해소했습니다.

LG에너지솔루션과 KAIST가 공동운영하는 ‘차세대 배터리 공동연구소(FRL)’는 4일, 12분 만에 완전 충전이 가능하면서도 1회 충전 주행거리 800km 이상, 누적 30만km의 수명을 유지할 수 있는 리튬메탈전지 기술을 개발했다고 밝혔습니다.

해당 성과는 에너지 분야 최고 권위 학술지인 ‘네이처 에너지(Nature Energy)’에 게재되었으며, 2023년에 이어 두 번째 등재입니다.

리튬메탈전지는 기존 리튬이온전지의 흑연 음극을 리튬금속으로 대체하여 무게와 부피를 줄이고, 에너지 밀도와 주행거리를 획기적으로 향상시킬 수 있는 차세대 전지입니다. 실제로 기존 전기차의 평균 주행거리 600km를 800km 이상으로 끌어올릴 수 있어 각광받고 있지만, 급속충전 시 발생하는 ‘덴드라이트(Dendrite)’ 문제로 상용화에 어려움이 있었습니다.

덴드라이트는 리튬이 충전 중 수지상(樹枝狀)으로 자라 전지 내부 단락을 일으킬 수 있는 현상으로, 특히 급속충전 시 심각하게 나타납니다. 이에 따라 지금까지는 리튬메탈전지를 재충전 가능한 형태로 구현하는 데 기술적 한계가 존재했습니다.