이재용-정의선 머리 맞댄 전고체 배터리는 '차세대 전기차 핵심'

삼성, 배터리 혁신 기술 개발…전기차 키우는 현대차와 공통 관심사
전고체 배터리, 기존 리튬이온 단점 보완…1회 충전에 800㎞ 달려

13일 이재용 삼성그룹 부회장과 정의선 현대차그룹 수석부회장이 논의할 주요 주제는 차세대 전기차용 전지인 '전고체 배터리(All-Solid-State Battery)'다.

삼성은 최근 전고체 배터리 관련 핵심 기술을 개발했고, 현대차는 세계 시장에서 전기차를 확대하고 있어 차세대 전고체 배터리가 두 기업의 공통 관심사로서 화두에 올랐다는 분석이 나온다.

업계에 따르면 양 그룹 총수들은 이날 오후 삼성SDI 천안사업장에서 만나 전고체 배터리 개발 현황 등에 대해 의견을 나눈다.

현대차 경영진이 삼성SDI 사업장을 방문한다.

전고체 배터리는 배터리 양극과 음극 사이의 전해질을 액체에서 고체로 대체하는 차세대 기술이다.

현재 주로 사용되는 리튬이온 배터리는 폭발 가능성, 크기, 수명 등에서 단점이 있는데 전고체 배터리는 이를 보완해서 안전성과 용량을 높인다.

배터리 업계에서 전고체 배터리 선점을 위한 연구·개발이 한창인 가운데, 삼성이 최근 전고체 배터리 혁신 기술을 발표해 세계적 관심을 받았다.

일반적으로 전고체 배터리 음극 소재로 리튬 금속(Li metal)이 사용된다.

리튬 금속은 배터리 수명과 안전성을 낮추는 '덴드라이트'(Dendrite)를 해결해야 하는 문제가 있다.

덴드라이트(수지상결정·樹枝狀結晶)는 배터리를 충전할 때 리튬이 음극 표면에 적체하며 나타나는 나뭇가지 모양의 결정체로, 이 결정체가 배터리 분리막을 훼손해 수명·안전성이 낮아진다.

전고체 배터리 상용화를 위해서는 이 덴드라이트 문제를 해결하는 것이 관건으로 꼽힌다.

삼성종합기술연구원은 연구를 통해 덴드라이트를 해결할 기술을 세계 최초로 적용하고 지난 3월 세계적 학술지 '네이처 에너지'를 통해 공개했다.

삼성은 전고체 전지 음극에 5마이크로미터 두께의 은·탄소 나노입자 복합층(Ag-C Nanocomposite Layer)을 적용한 '석출형 리튬음극 기술'을 개발했다.

이 기술은 전고체전지의 안전성과 수명을 증가시키는 동시에 기존보다 배터리 음극 두께를 얇게 만들어 에너지 밀도를 높일 수 있다.

이에 따라 리튬이온 전지보다 크기를 절반 수준으로 줄이는 특징을 갖췄다.

배터리 1회 충전으로 800km 주행하고 1천회 이상 재충전할 수 있어 전기차 주행거리를 획기적으로 늘릴 수 있을 것이라는 기대가 나온다.

정의선 부회장 등 현대차 경영진은 삼성그룹의 배터리 사업을 하는 삼성SDI와 핵심 기술을 연구한 삼성종합기술원 측으로부터 전고체 배터리 개발 현황에 대해 설명을 들을 것으로 전해졌다.

전기차는 '한국판 뉴딜'로 정부가 육성하는 사업인 데다, 현대차가 전기차 시대 전환에 맞춰 전기차 사업을 강화하고 있어 전고체 배터리 기술이 삼성·현대차 두 그룹의 상호 관심사가 된 것이다.

현대·기아차의 전기차는 세계 시장에서 점유율을 확대하고 있다.

글로벌 전기차 전문 매체인 EV세일즈에 따르면 현대·기아차는 올 1분기 총 2만4천116대의 순수 전기차를 판매해 테슬라(8만8천400대), 르노-닛산 얼라이언스 (3만9천355대), 폭스바겐그룹(3만3천846대)에 이어 4위를 차지했다.

현대·기아차는 2025년까지 총 44종의 친환경차를 선보일 예정이며, 이 중 절반이 넘는 23종을 순수 전기차로 출시할 계획이다.

현대차그룹 관계자는 "현대·기아차는 세계 최고 성능의 전기차에 필요한 최적화된 배터리 성능 구현을 위해 연관 기술을 연구하고 있다"며 "이번 방문은 차세대 배터리 기술 방향성에 대한 의견을 교환하고 신기술 현황 등을 공유하기 위한 차원"이라고 말했다.

/연합뉴스