차세대 리튬 에어 배터리 기술 공개

 

차세대 리튬 에어 배터리 기술 공개  

 

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일본의 AIST(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology)가 차세대 '리튬 에어 배터리' 기술을 공개했다. 이번에 공개된 리튬 에어 배터리는 각기 다른 3개의 전해질을 사용하는 것으로 기존의 성능 저하와 에너지 손실을 최소화한 게 특징이다.

이번에 공개된 '리튬 에어 배터리'의 용량은 5만 mAh g-1으로 현재 '리튬 이온 배터리'의 120-150 mAh g-1 보다 월등히 높다. 또한, 2009년 초 선보인 700-3,000 mAh g-1의 리튬 에어 배터리 보다도 한층 높다. 메탈릭 리튬과 유기 전해질은 양극에 쓰이고 있어 AIST는 새 리튬 에어 배터리를 리튬 연료 전지 컨셉트로 부르고 있다.

AIST는 이 기술이 상용화될 경우, 배터리를 동력으로 사용하는 자동차의 성능은 크게 좋아질 것으로 내다보고 있다. '리튬 에어 배터리'는 용량이 현재의 '리튬 이온 배터리' 보다 330-410배 높기 때문에 전기차의 항속 거리가 늘어나는 것은 물론 충전에 대한 스트레스에서도 해방될 수 있다는 설명이다. 

 

미국 IBM은 한 번 충전으로 800㎞까지 가는 고효율 전지 개발을 목표로 내걸고 '리튬 이온 배터리' 보다 우수한 것으로 알려진 '리튬 에어 배터리' 개발을 위해 연구소. 대학 등과 협력을 강화하고 나섰다. 기존 전자 업종을 비롯해 자동차. 화학. 에너지 등 업종을 뛰어넘어 기업들이 몰려드는 모습이며, 투자 펀드나 돈을 가진 대부호들까지 합세하고 있다.

버락 오바마 미국 대통령은 2009년 02월 취임 후 처음으로 상.하원 합동 연설을 하면서 전혀 예기치 않게 한국산 2차 전지 얘기를 꺼냈다. "신형 하이브리드차가 미국 조립 라인에서 나오고 있지만, 이 차에 장착된 배터리는 한국산이다." 실적 악화로 생사 갈림길에 선 미국 자동차 업체 회생 방법 중 하나가 2차 전지라며 발상 전환을 주문한 것이다.

오바마 대통령이 언급했듯이 이제 세계는 한국 2차 전지 업계를 주목하기 시작했다. 일본 시장 조사 업체인 IIT에 따르면, 1991년만 해도 일본이 세계 2차전지 시장을 95%나 석권했다. 그 후, 한국. 중국. 대만이 시장을 파고들어 2008년 기준으로 일본 50%, 한국 22%, 중국 대만 미국 등 기타 국가가 28%를 차지하는 구도로 바뀌었다. 특히 2차 전지 중 리튬 이온 제품은 삼성 SDI가 점유율 17%로 소니(16%)를 제치고 산요(27%)에 이어 2위로 올라섰다. 한국 2차전지 제조업체들은 일본 기업에 비해 출발은 늦었지만 뛰어난 순발력으로 대형 공급 계약을 잇달아 따내는 쾌거를 이뤘다.

LG 화학은 미국 GM이 2009년부터 양산할 하이브리드차인 ‘시보레 볼트’에 장착할 배터리를 단독 공급하는 업체로 선정되었다. LG 화학은 2010년부터 2015년까지 6년간 리튬 이온 배터리를 공급할 예정이다. 최근에는 GM이 2011년에 내놓을 SUV (스포츠 유틸리티 차량)형 플러그인 전기 자동차(PHEV)인 ‘뷰익’에 배터리를 단독 공급하는 계약을 따냈다. 대형 주문을 따낸 LG 화학은 2009년 6월부터 충북 오창에 전기차 배터리 공장을 짓고 있으며 모두 3억 달러를 투자해 미국 미시간주에 현지 공장을 건립할 계획이다.

삼성 SDI는 독일 부품 업체인 보쉬와 합작해서 설립한 SB 리모티브가 최근 BMW에 전기차 배터리를 독점 공급하기로 계약을 체결했다. 2011년 시제품을 납품하고 2013년부터 8년간 독점 공급하기로 했다. 현재 17% 수준인 리튬 이온 배터리 시장 점유율을 2015년에는 30%로 끌어올린다는 것이 삼성 SDI 목표이다.

SK 에너지도 빠르게 움직이고 있다. 2004년 12월 세계에서 세 번째로 ‘리튬 이온 전지 분리막(LiBS)’을 개발한 SK 에너지는 2006년에는 하이브리드 차량용 '리튬 폴리머 배터리' 개발에 성공했다. 핵심원료인 리튬 확보와 관련해서는 현재 1억5600만ｔ이 전세계적으로 매장돼 있는데, 2008년에 11만ｔ을 썼다. 풍부하긴 하지만 전략적으로 확보해야 할 자원이다.