LG화학, 포스텍과 손잡고 배터리 열폭주 억제 소재 개발

LG화학이 배터리 화재를 초기에 막을 수 있는 열폭주 억제 소재를 개발했다.

LG화학은 이민아 포스텍 배터리공학과 교수팀과 함께 배터리가 일정 온도를 넘어서면 전류 흐름을 억제하는 소재를 개발했다고 1일 발표했다. 이 연구는 LG에너지솔루션과 실시한 안전성 검증 결과를 더해 세계적 학술지 네이처커뮤니케이션즈 9월호에 게재됐다.

LG화학이 개발한 열폭주 억제 소재는 온도에 따라 전기 저항이 변하는 복합 물질이다. 온도가 오르는 초기 단계에는 전기 흐름을 차단하는 ‘퓨즈’ 역할을 한다. 연구팀은 열폭주 억제 소재를 배터리 양극층과 집전체(전자의 통로 역할을 하는 알루미늄 포일) 사이에 얇은 층 형태로 넣었다. 전지에 이상이 생겨 온도가 정상 범위를 벗어난 90~130도 오르면 결합 구조가 바뀌며 전류 흐름을 억제한다. 온도가 올라가면 전기 저항이 강해지고, 온도가 내려가면 다시 저항이 약해진다.

LG화학 관계자는 “전기차 배터리 화재의 주요 원인인 열폭주는 주로 전지 내부의 양극과 음극이 직접 접촉하며 시작된다”며 “이런 점에서 발열 초기에 반응 경로를 차단하는 열폭주 억제 소재가 화재 방지에 효과가 크다”고 말했다.

LG화학은 모바일용 배터리의 안전성 테스트를 끝낸 뒤 내년까지 전기차용 배터리 테스트를 이어갈 계획이다. 이종구 LG화학 최고기술책임자(CTO)는 “이른 시일 내 제품에 적용할 예정”이라며 “배터리 시장 경쟁력 강화에 기여할 것”이라고 말했다.

김우섭 기자 duter@hankyung.com