SK이노베이션과 함께 차세대 배터리 시대를 열 것으로 기대합니다.
– 2019년 노벨화학상 수상자 ‘굿이너프 (John B. Goodenough)’ 교수

리튬 이온(Lithium-ion) 배터리의 살아있는 역사와 SK이노베이션이 만나 새로운 역사를 만들어간다. SK이노베이션이 리튬 이온 배터리 시대를 연 인물이자, 2019년 노벨화학상 수상자인 ‘굿이너프(John B. Goodenough)’ 美 텍사스대학(The University of Texas at Austin) 교수와 국내 최초로 손잡고 차세대 배터리 기술 개발에 나선다. 굿이너프 교수는 지난해 노벨상 수상 당시 97세로 최고령 수상자로도 유명한 인물이다.

SK이노베이션은 굿이너프 교수와 함께 차세대 배터리 중 하나로 높은 평가를 받고 있는 리튬 메탈(Lithium-Metal) 배터리를 구현하기 위한 ‘고체 전해질’ 연구를 진행한다.

▲ SK이노베이션과 손잡고 차세대 배터리 기술 공동개발에 나선 2019년 노벨화학상 수상자 ‘굿이너프(John B. Goodenough)’ 교수

리튬 메탈 배터리는 배터리의 4대 소재 중 하나인 음극재에 금속을 사용해 에너지 밀도를 크게 높인다. 리튬 메탈 배터리를 만들기 위해선 ‘덴드라이트(Dendrite)*’ 현상을 해결해야 하는데, 굿이너프 교수와 SK이노베이션이 공동개발하게 될 ‘고체 전해질’은 이 현상을 막을 방법으로 각광받고 있다.

(*)덴드라이트(Dendrite) : 배터리를 충전할 때 리튬이 음극 표면에 쌓이면서 생기는 나뭇가지 모양의 결정체

차세대 배터리를 만들기 위해서 반드시 극복해야 할 문제인 덴트라이트 현상은 배터리 성능을 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 뾰족하게 쌓이면서 양극과 음극이 만나지 못하게 하는 분리막을 찢어 화재나 폭발을 유발한다.

현재 액체상태인 전해질에서는 이온이 불균일하게 리튬 금속과 접촉해 덴드라이트를 만든다. 반면, 고체 전해질에서는 이온의 움직임을 통제하기가 쉬워져 덴드라이트를 막을 수 있게 된다.

또한, 현재 주류를 이루는 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도는 8백Wh/L가 한계치로 거론된다. 이에 반해 리튬 메탈 배터리는 에너지 밀도를 1천Wh/L 이상으로 크게 높일 수 있다. 에너지 밀도가 높아지면 부피를 적게 차지하기 때문에, 전기차에 더 많은 배터리를 넣어 주행거리를 크게 늘리거나 차체를 가볍게 만들 수 있다.