용량 30% 늘린 차세대 배터리 나온다

2년내 스마트폰·전기차 등에 적용


[ 뉴욕=김현석 기자 ] 지금보다 용량이 10~30% 늘어난 차세대 리튬이온 배터리의 상용화가 가까워지고 있다. 배터리 용량이 늘면 스마트폰과 전기자동차, 드론 등의 디자인이 혁신적으로 바뀌고 가격도 떨어질 가능성이 높다.

월스트리트저널(WSJ)은 18일(현지시간) 음극재의 물질을 기존 흑연에서 실리콘으로 바꾸는 방식으로 용량을 10~30% 늘린 리튬이온 배터리가 1~2년 안에 상용화될 전망이라고 보도했다. 그동안 매년 전해액을 개선하는 식으로 조금씩 용량을 높였다면 이 방식은 근본적인 변화라고 WSJ는 설명했다.

리튬이온 배터리는 양극과 음극이 있다. 충전 상태에선 리튬이온이 음극에 저장된다. 얼마나 많은 리튬이온이 저장되느냐에 따라 용량이 결정된다. 그동안은 음극재로 크리스털 모양의 흑연이 주로 쓰였다. 하지만 최근 흑연의 25배까지 리튬이온을 저장할 수 있는 실리콘을 음극재로 활용하는 방식이 개발되고 있다.

실리콘 음극재의 단점은 한 번 쓰고 나면 가루처럼 변해버리는 성질이 있다는 것이다. 미국 실라나노테크놀로지스 등은 속이 빈 단단한 흑연과 실리콘을 결합해 분해되지 않는 음극재를 개발하고 있다. 세계 최대 배터리업체인 중국 ATL은 이 회사의 투자사면서 고객사다.

BMW도 실라의 기술을 활용한 전기차를 2023년까지 내놓을 계획이다. 배터리 용량이 지금보다 10~15% 늘어날 것으로 예상하고 있다.

또 다른 배터리 개발회사인 에너베이트는 전기차를 위한 100% 실리콘 음극재를 개발 중이다.

뉴욕=김현석 특파원 realist@hankyung.com