KETI, 씨아이에스와 전고체전지 상용화 기술이전 계약

고이온전도 고체전해질 소재 상용화 발판 마련

한국전자기술연구원(KETI·원장 김영삼)은 전고체전지 핵심 소재인 황화물계 고체전해질의 대기 안정성을 개선하면서도 이온전도도를 높일 수 있는 소재 기술을 개발하고 상용화를 위해 21일 씨아이에스(대표 김수하)와 기술이전을 체결했다.

전고체전지는 리튬이차전지와 달리 액체 상태 전해질 대신 불연성 고체전해질을 사용하는 전지다. 화재 위험이 없으면서도 리튬이차전지 에너지밀도 한계를 두 배 이상 늘릴 수 있어 차세대 전지로 주목받고 있다.

김수하 씨아이에스 대표(왼쪽)와 김영삼 KETI 원장이 21일 씨아이에스 본사에서 기술이전 계약을 체결한 후 기념촬영을 하고 있다.

KETI 관계자는 “황화물계 고체전해질을 사용하는 전고체전지는 물질 자체의 높은 이온전도도와 입자를 조밀하게 압착할 수 있어 고용량 대형 전지 제조에 적합한 소재로 알려졌지만 대기에 노출되면 수분과 쉽게 반응해 황화수소 가스가 발생하고, 소재 자체 열화로 인한 전지 성능 저하와 전지 제조 공정의 어려움으로 귀결돼 상용화 걸림돌로 작용했다”고 설명했다.

KETI 차세대전지센터(센터장 유지상 박사)는 기존 고체전해질의 양이온과 음이온을 조절한 특정 조성을 설계함으로써 고이온 전도가 가능하고 대기 노출 상태에서도 황화수소 가스 발생량을 4분의 1 수준으로 낮출 수 있는 기술을 개발했다.

이 기술은 또 대기 노출 후 이온전도도 유지율도 높여 전고체전지 제조 공정의 어려움을 개선할 수 있다.

기술개발을 주도한 조우석 박사 팀은 “전기자동차의 차세대 에너지원으로 꼽히는 전고체전지는 가장 상용화에 근접해 있는 기술로, 기존 리튬이차전지 에너지밀도를 상회할 수 있는 결과가 잇따라 보고되고 있다”며 “이번 기술이전으로 고체전해질 소재의 빠른 상용화와 함께 글로벌 경쟁 최전선에서 국산 기술이 세계를 선도하길 희망한다”고 밝혔다.

김영삼 KETI 원장은 “이 기술은 산업통상자원부가 지원한 국책과제를 통해 씨아이에스는 고체전해질 양산화 공정 개발, KETI는 신규 소재 기술개발에 정진해 만들어낸 성과”라며 “산·연 협력 성공 모델이자 산업계에 KETI 역할을 다시 한번 보여준 사례”라고 설명했다.