삼성, 배터리 기술 혁명…1회 충전해 800㎞ 달린다

크기 반으로, 수명은 확 늘려
원천기술 네이처 에너지에 게재

삼성전자가 ‘전고체전지’의 수명과 안전성을 높이는 동시에 크기를 반으로 줄일 수 있는 원천기술을 공개했다. 전고체전지는 양극과 음극 사이 액체 전해질을 고체로 대체한 제품이다.

삼성전자는 1회 충전에 800㎞를 달릴 수 있고 1000번 이상 재충전이 가능한 전고체전지 연구 결과를 세계적인 학술지 ‘네이처 에너지’에 게재했다고 10일 발표했다. 전고체전지는 널리 쓰이는 ‘리튬 이온 전지’보다 용량이 크고 안전성이 높다는 평가를 받는다.

연구는 삼성전자 종합기술원과 일본 연구소 연구진이 공동으로 진행했다. 일반적으로 전고체전지 음극 소재로는 ‘리튬금속’이 사용된다. 리튬금속은 전고체전지의 수명과 안전성을 낮추는 덴드라이트(충전 때 리튬 결정이 음극 표면에 붙어 분리막을 훼손하는 현상)란 문제가 발생한다. 삼성전자는 덴드라이트를 해결하기 위해 전고체전지 음극에 ‘은-탄소나노입자 복합층’을 적용한 ‘석출형 리튬음극 기술’을 세계 최초로 개발했다.

삼성전자 관계자는 “석출형 리튬음극 기술은 전고체전지의 안전성과 수명을 증가시킨다”며 “기존보다 음극 두께를 얇게 할 수 있어 배터리 크기를 절반으로 줄일 수 있다”고 설명했다.

종합기술원은 삼성의 미래 선행기술 연구개발(R&D)을 담당하는 조직이다. 최근 ‘자발광 QLED(퀀텀닷발광다이오드) 상용화 가능성’과 ‘비(非)침습 혈당 측정 가능성’에 대한 연구 결과를 세계적인 학술지에 잇따라 게재하는 등 연구 성과를 냈다.

황정수 기자 hjs@hankyung.com