롯데케미칼은 차세대 반고체·전고체 리튬메탈배터리에 사용되는 리튬메탈음극재의 불안정성을 해결하기 위한 고분자계 고체전해질 기반 ‘분리막 코팅소재 제조 기술’을 국내 최초로 개발하고 국내 특허 출원을 완료했다고 28일 밝혔다.

이번에 출원한 기술은 리튬이온의 흐름성을 개선하는 기능성 소재를 리튬메탈배터리 분리막에 코팅함으로써 반복되는 충·방전으로 리튬이 바늘처럼 성장하는 덴드라이트(Dendrite) 현상을 억제해 리튬메탈배터리의 내구성을 개선하는 것이 핵심이다.

이를 통해 리튬메탈음극재의 장기 안정성과 내구성을 확보할 수 있다. 500번의 충·방전에서 90% 이상의 용량보존율을 보여 기존 분리막 대비 약 30% 이상 내구성이 향상될 것으로 기대된다. 이 기술을 활용하면 기존 리튬이온배터리에 적용되는 제조설비를 사용할 수 있어 차세대 반고체·전고체 리튬메탈배터리 생산설비 구축 시 투자비를 절감할 수 있다는 장점도 있다.

롯데케미칼은 2021년 리튬메탈음극재를 개발하는 미국 스타트업 ‘소일렉트(SOELECT)’에 지분투자를 하며 JDA(공동개발협약)를 체결했으며 이후 약 2년여의 공동연구를 통해 반고체·전고체 리튬메탈배터리 관련 기술을 개발·적용했다. 반고체·전고체 리튬메탈배터리는 기존 리튬이온배터리 대비 높은 에너지 밀도와 안정성을 가져 차세대 배터리로 평가받는다.

롯데케미칼은 현재 국내외 리튬메탈배터리 연관업체, 대학 등과 기술 적용을 위한 테스트를 진행 중이다. 전문 연구기관과도 추가 협력관계를 구축할 예정이다. 이를 통해 리튬메탈음극재가 적용 가능한 시장을 개척하고 리튬메탈배터리의 상용화를 앞당기는 데 기여할 방침이다.

황민재 롯데케미칼 종합기술원장은 “미래 소재 기술을 통해 배터리 핵심 기술을 신속히 확보함으로써 글로벌 배터리 소재 시장을 적극 공략하고 관련 시장을 선도해 나가겠다”고 말했다. 김은희 기자