LG엔솔-서울대, 차세대 LMR배터리 상용화 길 열었다
(서울=연합인포맥스) 한종화 기자 = LG에너지솔루션[373220]과 서울대가 차세대 리튬망간리치(LMR) 배터리의 안정성을 혁신적으로 개선할 수 있는 핵심 기술을 확보했다.
7일 LG에너지솔루션은 서울대학교 화학부 임종우 교수 연구진과의 공동 연구를 통해 LMR 배터리의 전기차용 대형 셀 적용 가능성을 높이는 연구 성과를 달성했다고 밝혔다.
LMR은 코발트를 사용하지 않고 저렴한 망간을 주원료로 활용해 소재 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 차세대 양극 소재다. 니켈과 망간 같은 전이금속뿐만 아니라 소재 내부의 산소까지 에너지 저장에 활용해 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있다는 장점이 있다.
반면 충전 중 산화된 산소가 방전 과정에서 완벽히 회복되지 않을 경우 배터리 내부 구조 손상과 가스 발생을 유발할 수 있다. 이는 내부 여유 공간이 제한적인 전기차용 대형 셀에서 내부 압력 상승과 성능 저하를 유발해 LMR 상용화의 최대 난제로 여겨져 왔다.
LG에너지솔루션 연구진은 40Ah급 LMR 대형 셀의 구동 전압 범위와 활성화(Formation) 공정 조건을 재설계했다. 특히 활성화 단계에서 온도를 낮추는 공정을 적용해 대형 셀 특유의 가스 발생을 효과적으로 억제했다.
최적화된 조건이 적용된 40Ah급 LMR 대형 셀은 883회의 충·방전 평가 이후에도 초기 에너지의 92.2%를 유지하며 수명 안정성을 입증했다. 이는 실제 전기차에 탑재 가능한 대형 셀 수준에서 LMR 소재의 상용화 가능성을 입증했다는 점에서 의미가 크다.
LG에너지솔루션 관계자는 "이번 연구는 LMR 배터리의 주요 과제였던 가스 발생을 효과적으로 억제해, 대형 셀에서도 안정적인 배터리 수명을 확보할 수 있음을 보여준 성과"라며 "이를 통해 차세대 LMR 배터리 시장에서의 성장을 가속할 수 있는 중요한 발판을 마련했다"고 말했다.
이번 연구 결과는 기술적 성과와 학술적 가치를 인정받아 세계적인 권위의 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다.
[출처 : 연합뉴스 자료사진]
jhhan@yna.co.kr
한종화
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