SMM 11월 26일 뉴스:
핵심 내용: 2025년 11월 25일, 한국의 LG화학이 한양대학교와 협력하여 분무 재결정 기술을 이용해 고체 전해질의 입자 크기 불균일 문제를 극복하고, 배터리 용량과 고율 방전 성능을 각각 약 15%와 50% 향상시켰다고 발표했습니다. LG화학의 기술 로드맵은 고분자 기반 반고체 전지를 과도기로 활용하며, 2030년까지 황화물계 전고체 전지의 상용화를 최종 목표로 하고 있습니다.
2025년 11월 25일, 한국 LG화학이 핵심 소재인 고체 전해질 입자 크기를 균일하게 제어하여 전고체 전지 성능을 획기적으로 높이는 핵심 기술을 개발했다고 밝혔습니다. 해당 연구 결과는 *Advanced Energy*에 게재되었습니다. 분무 재결정 기술을 적용한 결과, 배터리의 기본 용량과 고율 방전 용량이 각각 약 15%, 50% 증가했습니다. 이번 연구는 LG화학 차세대소재연구소와 한국 한양대학교 송태섭 교수 연구팀이 공동으로 수행했습니다.
고체 전해질 입자 크기가 불균일하면 배터리 내부에 미세한 틈이 발생하여 성능이 저하됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 전해질 용액을 미세한 물방울로 분사하여 용매가 증발하면서 균일한 구형 입자를 형성하는 분무 재결정 기술을 적용했습니다. 이를 통해 입자 크기 편차를 크게 줄이고 전해질과 전극 간의 접착력을 향상시켰습니다.
분무 재결정 기술 적용 후, 배터리 용량은 약 15% 증가했고, 고율 방전 성능은 약 50% 향상되었습니다.
**LG의 전고체 배터리 로드맵 및 포트폴리오**
**리튬-황 배터리:** 황 양극과 리튬 음극 활물질을 사용하며, 최대 500 Wh/kg 이상의 비에너지를 달성하는 경량 배터리입니다. 응용 분야: 고고도 유사 위성 및 도심 항공 모빌리티 시스템과 같은 항공 분야, 그리고 대형 전기 트럭 및 전기 버스 등 상용 차량.
**리튬 금속 배터리:** 약 1,000 Wh/L의 부피 밀도를 가지며, 얇은 리튬 금속 음극을 사용합니다. 안정적인 전해질, 보호층, 첨단 소재를 통해 리튬 금속 음극의 가역성을 향상시킵니다. 응용 분야: 장거리 주행이 필요한 전기차 및 로봇.
**황화물계 전고체 배터리:** 산화물계 전고체 배터리와 비교해 고온 소결 공정이 필요 없으며, 이온 전도도가 더 높고 기계적 물성이 더 유연합니다. 반고체 전지와 비교하면, 무액체 시스템과 100°C 이상의 탁월한 고온 내성을 갖춘 전고체 배터리는 가장 안전한 배터리로 평가됩니다.
**각종 공개 포럼에서 밝힌 LG의 차세대 배터리 개발 방향**
1. 2023년 6월 8일, 2023 세계 동력 배터리 컨퍼런스에서 LG에너지솔루션의 쑨취안난 부사장은 2026년까지 '안전성이 향상된' 고분자 기반 반고체 전지를 상용화하고, 고용량 실리콘 또는 리튬 금속 음극을 적용해 에너지 밀도를 높일 계획이라고 밝혔습니다. 액체 전해질 기반 리튬-황 배터리는 2027년, 리튬 금속 배터리는 2028년 개발을 목표로 하며, 최종 목표는 황화물계 전고체 배터리의 개발 및 상용화입니다.
2. 2024년 7월 23일 서울 강남구 서울과학기술컨벤션센터에서 개최된 “SNE 배터리 데이” 컨퍼런스에서 LG 미래기술센터 정근창 부사장은 리튬이온 전지를 지속적으로 개선하는 동시에 차세대 전지 기술도 개발 중이라고 밝혔다. 황화물계 전지는 고성능 부문에, LFP 및 LMFP 전지는 중저가 부문에 사용되며, 반고체 바이폴라 전지를 통해 가격 경쟁력을 강화할 예정이다. 개발 중인 차세대 전지는 늦어도 2030년까지 완성될 것으로 예상된다. 시험 단계의 리튬-황 전지는 낮은 황 비용과 높은 에너지 저장 능력을 바탕으로 최대 500Wh/kg의 에너지 밀도를 달성한다. LG는 전고체 전지용 건식 전극 공정 개발 단계에서 선도적 위치를 점하고 있으며, 높은 이온 전도성을 지닌 조성물을 보유하고, 독자적인 나노 코팅 기술을 활용해 양극재를 보호하여 저항을 줄이고 전지 수명을 연장한다.
**LG 개요 및 특허**
LG화학은 전 세계 선도적인 소재 연구개발 센터로 자리매김하며, 양극재, 분리막, 최첨단 고체 전해질 등 “상류(upstream)” 핵심 소재 개발에 주력하고 있다. 분사되어 독립 상장한 자회사 LG에너지솔루션은 첨단 소재를 배터리 셀, 모듈, 팩과 같은 “중하류(midstream and downstream)” 제품으로 전환하는 데 특화되어 있으며, 테슬라, 제너럴모터스 등 자동차 제조사 고객에게 직접 공급하고 있다. 이 회사는 2030년까지 황화물계 전고체 전지의 상용화를 달성할 계획이다.
SMM 전망에 따르면, 전고체 전지 출하량은 2028년까지 13.5GWh에 이를 것으로 예상되며, 반고체 전지 출하량은 160GWh로 예측된다. 2030년까지 전 세계 리튬이온 전지 수요는 약 2,800GWh로 추산되며, 2024년부터 2030년까지 전기차(EV), 에너지저장장치(ESS), 소비자 가전 부문의 리튬이온 전지 수요 연평균 성장률(CAGR)은 각각 약 11%, 27%, 10%이다. 전고체 전지의 글로벌 침투율은 2025년 약 0.1%, 2030년까지 전고체 전지의 경우 약 4%에 도달할 전망이다. 2035년까지 전고체 전지의 글로벌 침투율은 10%에 근접할 수 있다.
**참고:** 전고체 전지 개발에 관한 자세한 내용이나 문의 사항은 다음 연락처로 문의하십시오:
전화: 021-20707860 (또는 위챗: 13585549799)
연락처: 양차오싱. 감사합니다!
