에너지 밀도 348.5 Wh/kg 돌파! 자오나 신에너지 전고체 나트륨이온 배터리, 업계 신기록 수립

SMM 12월 31일 뉴스:
주요 내용: 2025년 12월 31일, 소듐 테크놀로지(Sodium Technology)는 25 Ah 이상의 대형 전고체 나트륨 이온 배터리 셀이 348.5 Wh/kg의 에너지 밀도를 달성하여 중국자동차기술연구센터의 인증을 받았다고 발표했습니다. 이 배터리는 “고비에너지 층상 산화물 양극 + 무음극” 기술을 채택했습니다. 원자 수준 설계로 최적화된 양극과 무음극 구조의 결합으로 에너지 밀도와 사이클 성능이 크게 향상됩니다. 이 혁신은 나트륨 이온 배터리의 낮은 에너지 밀도라는 기존 인식을 깨뜨리고, 주류 삼원계 리튬 배터리를 능가하며, 고급 전력, 항공우주 등 분야에서 나트륨 이온 배터리의 응용을 촉진할 것으로 기대됩니다.

2025년 12월 31일, 한 해의 마지막 날, 소듐 테크놀로지의 공식 계정은 자사가 나트륨 이온 배터리 에너지 밀도 348.5 Wh/kg를 달성했다고 보도했습니다. 최근, 소듐 테크놀로지는 중요한 소식을 발표했습니다: 25 Ah 이상의 대형 나트륨 이온 배터리 셀이 348.5 Wh/kg의 에너지 밀도를 돌파하고, 중국자동차기술연구센터 자동차시험센터(톈진)의 권위 있는 인증을 성공적으로 통과했다는 것입니다. 이 수치는 업계 신기록을 세웠을 뿐만 아니라 “나트륨 이온 배터리는 에너지 밀도가 낮다”는 고정관념을 완전히 깨뜨리며, 나트륨 이온 배터리에 전례 없는 응용 가능성을 열어줍니다.

소듐 테크놀로지는 전고체 나트륨 이온 배터리의 핵심 소재 및 배터리 셀 연구개발과 생산에 주력하고 있습니다. 이 회사의 고체 배터리 접근 방식은 “고비에너지 양극 + 무음극” 기술을 활용하며, 양극재는 층상 산화물입니다.

I. 나트륨 이온 배터리의 용량 코드: 양극재 혁신 + 무음극 기술

양극재 “원자 수준 수술”이 소재 유전자를 재구성: 소듐 테크놀로지는 혁신적인 조성 및 구조 설계를 통해 “원자 수준 수술”로 소재 유전자를 재구성하여, 기존 나트륨 이온 배터리 양극의 낮은 에너지 밀도와 사이클 열화라는 이중 과제를 극복합니다.

국소 전자 궤도의 정밀한 조절이 새로운 전하 보상 메커니즘을 유발하여, 그램당 용량을 15% 이상 직접적으로 증가시킵니다. 독특한 표면 나노스케일 “세라믹 아머” 개질 기술이 상전이 응력을 억제하여 2,000 사이클 후에도 80% 이상의 용량을 유지합니다. 벌크 구배 도핑과 고속 이온 전도체 코팅이 결합되어 이온 확산 계수를 10배 증가시켜, 높은 비용량을 유지하면서도 우수한 안정성을 확보하여 350 Wh/kg 달성을 위한 첫 번째 초석을 마련합니다.

무음극 기술, 배터리 공간 30% “확보”: 무음극 기술은 기존 음극재를 완전히 제거합니다. 배터리 초기 충전 시, 나트륨 이온이 집전체 표면에 직접 증착되어 치밀한 금속 나트륨 음극층을 형성합니다. 이 설계는 세 가지 도약을 달성합니다: 비활성 부품을 대폭 줄여 내부 공간 활용을 극대화하고, 제조 공정을 단순화하여 생산 비용을 현저히 낮추며, 소재 한계를 돌파하여 에너지 밀도의 질적 도약을 가능하게 합니다. II. 전문 인증 및 테스트: 350 Wh/kg, 업계의 새로운 기준
공신력 있는 제3자 검증 및 인증을 통해 Sodium Technology는 배터리 셀의 에너지 밀도 등 주요 지표를 종합적으로 평가했다. 시험 결과, Sodium Technology의 25Ah 이상 대형 파우치형 배터리 셀은 약 350Wh/kg의 에너지 밀도를 달성해 업계 신기록을 세운 것으로 나타났다.

시장 주류 배터리 소재의 에너지 밀도를 비교 분석한 결과, 전통적인 리튬 및 나트륨 배터리 시스템에서 삼원계 배터리, LFP 배터리, 나트륨 이온 층상 산화물 배터리, 나트륨 이온 폴리음이온 배터리의 에너지 밀도는 각각 300Wh/kg, 180Wh/kg, 160Wh/kg, 110Wh/kg이다.

이 데이터로부터 Sodium Technology의 나트륨 이온 배터리가 에너지 밀도라는 핵심 지표에서 기존 삼원계 리튬 배터리를 뛰어넘어 전고체 배터리 영역에 진입했음이 분명하다. 리튬 배터리와 비교하면, 산업화 이후 비용, 안전성, 저온 성능에서도 큰 장점을 보인다.

III. Sodium Technology 개요 및 특허

정보에 따르면, Sodium Technology는 전고체 나트륨 이온 배터리의 산업화에 주력하는 연구개발 및 제조 기업이다. 연구개발 및 운영 본부는 상하이에 있으며, 일본 오사카에 해외 선행 기술 연구소를, 장인에 전고체 배터리 핵심 소재 파일럿 생산라인을 구축했다. 회사의 핵심 팀은 세계 최고 연구 기관과 업계 선도업체 출신으로, 연구개발부터 생산까지 전주기 기술 역량을 갖추고 있다.

현재 Sodium Technology는 핵심 소재 연구개발에서 큰 진전을 이루었으며, 높은 이온 전도도를 갖춘 나트륨계 고체 전해질과 고용량 나트륨 이온 배터리 양극재, 그리고 Ah급 전고체 배터리 개발을 완료했다. 수십 건의 특허를 확보했으며, 여러 지표에서 국제 선도 수준에 도달했다. 그 제품은 소형 동력, 전동 장비, 에너지 저장 시스템, 소비자 전자기기, 저고도 경제 등 분야에 폭넓게 적용될 것이다.

IV. Sodium Technology 소식
[나트륨 이온 배터리 양극재 특허: 상하이 나트륨 기술, '나트륨 이온 배터리용 양극재, 그 제조 방법 및 응용' 특허 출원]
2024년 10월 18일 국가지식재산권국 정보에 따르면, 상하이 나트륨 기술 과기 유한회사는 2024년 6월 '나트륨 이온 배터리용 양극재, 그 제조 방법 및 응용'이라는 명칭의 특허를 출원했으며, 공개 번호는 CN118782772A이다.

이 재료는 양극 활물질 입자와 양극 활물질 입자 표면을 부분적으로 덮는 코팅층으로 구성된다. 코팅층은 N5형 마이크로 결정화 유리 구조를 가진 나노 입자로 구성되며, 화학식은 Na5+u/2Y1−u/2PuSi4−uO12 (0 < u ≤ 0.3)로 표시된다. 양극 활물질 입자는 화학식 NaNi(1−x−y−z)MnxFeyAzO2 (0 < x ≤ 0.5, 0 < y ≤ 0.5, 0 ≤ z ≤ 0.5)로 표시되며, A는 Cu, Zn, Al, Mg, Li, B, Ca, Ti, Nb 또는 Mo 중 하나 이상일 수 있다.

이 양극재는 특수 구조의 나노 입자를 코팅층으로 사용하여 우수한 호환성을 제공한다. 층상 구조의 양극 활물질 입자와 결합될 경우, 높은 공기 안정성, 넓은 전기화학적 안정 창, 높은 전도성 등 뚜렷한 장점을 나타낸다.

[나트륨 기술, 엔젤 라운드 투자 유치 완료 및 Ah급 전고체 나트륨 배터리 개발]
2025년 3월 5일, '나트륨 기술'의 최신 소식에 따르면 상하이 나트륨 기술 과기 유한회사는 수천만 위안 규모의 엔젤 라운드 투자를 완료했다. 이번 투자는 진방캐피털과 진위안발전그룹이 공동 주도했으며, 스노우라인 캐피털이 공동 투자자로 참여했고, 기존 주주인 장인 인재 혁신 창업 엔젤 펀드가 추가 투자를 단행하며 전고체 나트륨 배터리 기술의 상용화를 지원했다.

SMM은 나트륨 기술의 나트륨 이온 배터리 기술 혁신이 나트륨 배터리의 응용 분야를 확대할 것으로 전망한다. 현재의 스타트-스톱 시스템, 저온 에너지 저장, 소동력 시장 등 응용 분야를 넘어, 나트륨 배터리는 더 큰 신에너지 전기차 시장으로 진입하고 저고도 경제, 항공우주, 해양, 소비자용 배터리와 같은 응용 시나리오로까지 확장될 것이다. 이러한 기술적 혁신은 '나트륨 배터리는 저에너지 밀도 시나리오에만 적합하다'는 업계 인식을 바꾸어 놓았으며, 나트륨 이온 배터리 응용 시나리오 확대를 위한 광대한 상상 공간을 제공한다. 여기에 2025년 12월 28일 CATL이 자사 공급업체 컨퍼런스에서 2026년까지 배터리 스와핑, 승용차, 상용차, 에너지 저장과 같은 분야에 나트륨 배터리를 대규모로 적용할 것이라고 밝힘에 따라, 나트륨 배터리 시장은 더욱 활기를 띨 전망이며, '나트륨과 리튬의 양강 구도'라는 새로운 트렌드를 형성할 수 있을 것으로 보인다.

SMM 예측에 따르면, 전고체 배터리 출하량은 2028년까지 13.5GWh에 도달할 것이며, 반고체 배터리 출하량은 160GWh에 달할 것이다. 글로벌 리튬 이온 배터리 수요는 2030년까지 약 2,800GWh에 이를 것으로 예상되며, 이 중 전기차 분야의 리튬 이온 배터리 수요는 2024년부터 2030년까지 연평균 약 11%의 성장률(CAGR)을, ESS용 리튬 이온 배터리 수요는 약 27%의 CAGR을, 소비자 가전용 리튬 배터리 수요는 대략 10%의 CAGR을 보일 전망이다. 글로벌 전고체 배터리 침투율은 2025년 약 0.1%로 추정되며, 2030년까지 전고체 배터리 침투율은 약 4%에 도달하고, 2035년에는 글로벌 전고체 배터리 침투율이 10%에 근접할 것으로 예상된다.

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