SK이노베이션이 美 배터리 기술 개발 업체인 ‘폴리플러스 배터리 컴퍼니(PolyPlus Battery Company, 이하 폴리플러스)’와 리튬금속전지 공동 개발을 위한 협약(Joint Development Agreement)을 체결했다고 밝혔다.

현지 시각 지난 18일, 미국 캘리포니아 버클리에서 진행된 협약식에는 SK이노베이션 이성준 기술혁신원장, 폴리플러스 스티브 비스코 대표이사 등이 참석했다.

▲미국 캘리포니아 버클리에서 SK이노베이션 이성준 기술혁신원장(좌측 세번째)과 폴리플러스 배터리 컴퍼니 스티브 비스코 대표이사(좌측 두번째)가 리튬 금속 전지 개발을 위한 공동 개발 협약을 맺고 있다.

01 | SK이노베이션, 폴리플러스와 리튬금속전지 공동개발

리튬 금속 전지는 흑연 대비 10배 이상의 용량을 지닌 리튬 음극을 사용하기 때문에 에너지 밀도가 일반 리튬 이온 전지보다 두 배 가량 높은 리터당 약 1천 와트아워(Wh) 수준으로, 미래 전기차 배터리 모델 중 하나다. 다만, 배터리 충전 과정에서 음극 표면에 리튬이 적체되는 덴드라이트*가 발생, 분리막을 통과∙훼손해 화재가 발생할 수 있다는 한계가 있다.

*덴트라이트(Dendrite) : 금속 표면 어느 한 부분에 비정상적으로 생성되는 나뭇가지 모양의 결정

전도성 유리 분리막은 이러한 덴드라이트가 분리막을 통과하지 못하도록 억제해 리튬 금속 전지를 안정화시킨다는 점에서 향후 상용화를 위한 핵심 소재라 할 수 있다.

SK이노베이션은 이번 협약을 통해 폴리플러스가 보유한 전도성 유리 분리막 연구 개발에 자금을 투자할 예정이며, 향후 지분 투자 및 기술 라이선스 확보 옵션도 검토 중이다. 또한, 오는 2021년 하반기까지 전도성 유리 분리막에 대한 연구를 마무리하고, 이를 리튬금속전지 개발에 적용할 예정이다.

폴리플러스가 확보한 전도성 유리 분리막 (Conductive Glass Separator) 기술은 리튬금속전지 상용화를 가능케 할 핵심 기술로 평가 받는다. 이 기술은 2011년 타임지가 선정한 ‘2011년 최고의 발명품’ 중 하나로 선정된 바 있다.

02 | 외부 전문 기관과 협업 통해 불확실성 줄이는 ‘오픈 이노베이션’ 적용 첫 사례

이번 협약은 SK이노베이션 기술혁신연구원이 지난해부터 추진 중인 ‘오픈 이노베이션’ (개방형 혁신) 을 통해 기술을 확보한 첫 번째 사례다. ‘오픈 이노베이션’은 기업이 대학, 연구기관 등과 컨소시움을 구성하는 등 외부 전문가와의 협업을 통해 미래 기술 투자에 대한 불확실성을 효과적으로 줄이는 기술 확보 방식이다.

‘오픈 이노베이션’은 빠른 의사 결정을 통한 리스크를 최소화 시키고, 기술 보유 업체와 연대해 개발 속도를 가속화할 수 있는 것이 장점이다. 빠르게 진화하는 기술 개발 트렌드를 반영해 적시에 기술을 확보할 수 있기 때문에 바이오∙제약, 친환경에너지 소재 업계 등에서 주로 활용된다.

SK이노베이션은 2017년부터 미국, 유럽 소재 주요 연구소, 대학과의 네트워크 구축을 통해 연구개발 협력 생태계를 구축해 왔다. 이를 통해 이번 협약과 같은 사업 협력 생태계까지의 확장을 지속적으로 시도할 예정이다. 이 외에도 배터리 메탈 리사이클링, 친환경소재 개발 등에 대한 연구개발 협력 연대를 구축 중이다.

한편 SK이노베이션은 지난해 배터리 사업에 대한 집중 투자를 통해 국내를 비롯한 중국 창저우, 헝가리 코마롬, 미국 조지아 州 등에 배터리 생산 설비를 구축 중이며, 2025년까지 추가 수주를 통해 총생산량을 60GWh까지 확대시킬 계획이다.