전기차나 스마트폰에 들어가는 배터리, 앞으로는 크게 달라질지도 모릅니다.
요즘 차세대 배터리로 자주 등장하는 이름이 바로 전고체 배터리인데요.
도대체 무엇이 다르길래 이렇게 주목받고 있을까요?
전고체 배터리란?
배터리 안에 들어 있는 전해질이 고체 상태인 배터리를 '전고체 배터리'라고 합니다.
지금 우리가 쓰는 대부분의 리튬이온 배터리는 전해질이 액체이거나 젤 형태예요.
반면 전고체 배터리는 이름 그대로 전해질이 단단한 고체입니다.
배터리는 전해질을 통해 전기가 이동하는데, 이 전해질의 상태가 배터리의 안전성과 성능을 크게 좌우하죠.
전고체 배터리는 이 핵심 부분을 '고체'로 바꾼 기술이라고 보면 됩니다.
기존 배터리와 뭐가 다를까?
기존 리튬이온 배터리는 액체 전해질을 사용하기 때문에 몇 가지 약점이 있습니다.
충격을 받거나 과열되면 불이 나거나 폭발할 위험이 있고, 구조상 에너지 밀도를 크게 높이기에도 한계가 있어요.
전고체 배터리는 전해질이 고체라서 액체처럼 새어 나오지 않고, 구조를 더 촘촘하게 만들 수 있습니다.
이 덕분에 같은 크기라도 더 많은 에너지를 담을 수 있을 것으로 기대되고 있어요.
왜 '꿈의 배터리'라고 불릴까?
전고체 배터리가 '꿈의 배터리'라고 불리는 이유는 장점이 분명하기 때문입니다.
먼저 안전성입니다.
불이 잘 붙지 않는 고체 전해질을 쓰기 때문에 화재 위험이 크게 줄어듭니다.
두 번째는 주행 거리와 사용 시간입니다.
에너지 밀도가 높아지면 전기차는 한 번 충전으로 더 멀리 갈 수 있고, 스마트폰도 더 오래 사용할 수 있어요.
세 번째는 수명입니다.
배터리를 반복해서 충전·방전해도 성능이 덜 떨어질 가능성이 큽니다.
어디에 쓰이게 될까?
전고체 배터리가 가장 먼저 기대를 받는 분야는 전기차입니다.
전기차 화재 문제를 줄이고, 충전 한 번으로 더 먼 거리를 갈 수 있게 해주기 때문이죠.
그 밖에도 스마트폰·노트북 같은 전자기기, 드론과 로봇, 에너지 저장 장치(ESS) 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 있습니다.
남은 과제는?
전고체 배터리는 아직 대량 생산 단계에 완전히 들어서지는 못했습니다.
고체 전해질을 만드는 비용이 높고, 충전 속도와 내구성을 안정적으로 유지하는 것도 쉽지 않기 때문이에요.
현재는 여러 기업과 연구기관이 상용화 시점을 앞당기기 위한 연구를 계속 진행 중입니다.
전고체 배터리는 이미 가능성이 증명된 기술이지만, 우리가 일상에서 널리 쓰기까지는 조금 더 시간이 필요합니다.
