리튬메탈 배터리: 차세대 전기차의 게임 체인저

전기차 산업의 미래를 좌우할 차세대 배터리 기술 경쟁이 치열해지고 있습니다. 그 중심에 리튬메탈 배터리가 있습니다. 국내 주요 배터리 및 소재 기업들이 리튬메탈 음극재 개발에 박차를 가하고 있어, 이 기술이 가져올 변화에 주목해야 할 때입니다.

리튬메탈 배터리의 장점

리튬메탈 배터리는 기존 리튬이온 배터리와 비교해 여러 장점을 가지고 있습니다:

1. 높은 에너지 밀도: 현행 리튬이온 배터리보다 40~50% 개선된 에너지 밀도 구현
2. 긴 주행거리: 1회 충전으로 900km 이상 주행 가능한 전기차 제작 가능
3. 빠른 충전 속도: 기존 대비 2배 이상 빠른 충전 (80%까지 약 15분 소요)
4. 경량화: 배터리 부피 감소로 차량 무게 절감 가능

국내 기업들의 리튬메탈 배터리 개발 현황

에코프로

• 자회사 에코프로이노베이션이 캐나다 퀘백전력공사 하이드로 퀘벡과 리튬메탈 기술 공동 개발 중
• 2026년까지 전고체 배터리용 황화리튬 생산을 위한 파일럿 라인 구축 예정

포스코퓨처엠

• 포스코홀딩스 산하 미래기술연구원을 통해 리튬메탈 음극재 개발 진행 중
• 현재 국내 유일의 천연·인조흑연 음극재 생산 업체로, 리튬메탈까지 제품군 확장 계획

LG에너지솔루션

• 2027년 소용량 시스템용 리튬메탈 배터리 개발 목표, 이후 전기차 등 고용량 제품으로 확대 계획
• KAIST와 공동으로 붕산염-피란 기반 액체 전해액 개발, 덴드라이트 문제 해결에 진전

기술적 과제: 덴드라이트

리튬메탈 배터리의 상용화를 위해서는 '덴드라이트' 문제를 해결해야 합니다. 덴드라이트는 충전 과정에서 음극 표면에 형성되는 나뭇가지 모양의 리튬 결정체로, 배터리의 안전성과 수명을 위협합니다.

전망

리튬메탈 배터리 기술은 빠르게 발전하고 있으며, 2025년경부터 상용화가 시작될 것으로 예상됩니다. 특히 도심항공모빌리티(UAM) 분야에서 먼저 적용될 가능성이 높습니다. 전기차 산업의 혁명을 가져올 이 기술의 발전 과정을 주목해야 할 것입니다.