일본 기업이 속속 전고체 전지 상용화 관련 구체적 목표를 내놓고 있다. 안전성이 뛰어나 차세대 배터리로 주목받는 전고체 전지 연구에서 일본이 우위를 보이고 있어 국내 배터리 업계에는 위협이 되고 있다.
8일 업계와 외신에 따르면 미쓰비시가스화학은 2020년까지 전고체 전지용 고체 전해질을 개발한다는 목표를 세우고 도토호쿠대학 등과 공동 연구를 하고 있다. 이르면 2024년 전기차에 탑재를 목표로 하고 있다. 미쓰비시가스화학은 착체수소화물을 이용한 전고체 전지용 고체전해질 관련 독자적인 제조법을 보유하고 있어 양산에 강점을 가지고 있는 것으로 전해졌다.
전고체 전지란 배터리 양극과 음극 사이에서 리튬이온의 전달 매개체 역할을 하는 전해질을 액체에서 고체로 바꾼 차세대 배터리다. 기존 리튬이온 배터리의 액체전해질과 분리막을 고체전해질 층이 대체한다. 액체전해질이 가지는 인화성이 없고 활물질과 발열 반응도 원천 차단해 기존 배터리에 비해 안전성을 대폭 향상시킬 수 있다.
전고체 전지는 전압 안정성이 높기 때문에 리튬이온 배터리 대비 구동 전압을 높일 수 있고 에너지 밀도도 현재 리튬이온 배터리의 상한선인 약 250wh/㎏ 이상으로 높일 수 있다.
이 같은 장점 덕분에 업계에서는 주행거리나 충전시간 향상이라는 전기차 확산 과제를 전고체 전지가 해결할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 아직 세계적으로 전고체 전지 양산에 성공한 업체는 없다.
전고체 전지 개발에 가장 적극적인 업체는 일본 토요타자동차다. 내부에 200여명의 기술 개발 인력을 확보하고 도쿄공대 등과 함께 황화물계 고체 배터리를 개발하고 있다. 업계에 따르면 현재 토요타는 전고체 전지를 적용한 전기차를 내부적으로 시험 주행하고 있는 것으로 전해졌다. 이르면 2022년 전고체 전지를 탑재한 자동차를 출시한다는 목표를 잡았다.
도레이와 스미토모화학 등 일본 소재 대기업도 전고체 전지용 소재 개발에 적극 나서고 있다. 무라타는 자사가 보유한 세라믹 적층 기술을 접목해 전고체 전지를 개발하고 있다. 히타치, 교세라 등도 토요타와는 다른 방식으로 전고체 전지 연구에 접근하고 있다.
정현정 배터리/부품 전문기자 iam@etnews.com
