[종합] 배터리 기술의 미래는?…LG에너지솔루션, '이노베이션 포럼' 개최

(사진제공=LG에너지솔루션)

정근창 LG에너지솔루션 배터리연구소장(부사장)이 22일 LG에너지솔루션이 개최한 '이노베이션 포럼 2021' 기조 강연에서 "리튬이온배터리의 지속적인 개선은 현재 (배터리의) 한계를 극복할 강력한 수단이 될 것"이라며 이같이 말했다.

정 소장은 "2차 전지는 탄소 중립을 통한 지속 가능한 개발을 달성하는 데 핵심적인 역할을 하고 있다"며 "리튬이온배터리는 지난 30년 동안 지속해서 개선됐고 이제 자동차와 에너지저장장치(ESS)의 주요 요구사항을 충족한다"고 말했다.

이어 "재료와 생산 공정의 수많은 혁신은 비용, 에너지, 밀도, 내구성 등 측면에서 리튬이온배터리의 한계를 뛰어넘을 것"이라며 "자동차와 ESS를 위해 서로 다른 특성을 가진 몇 가지 첨단 화학물질이 필요하다"고 말했다.

그러면서 "탄소 중립적인 사회로 나아가기 위해서는 새롭고 더욱 도전적인 요구가 계속해서 나올 것"이라며 "리튬이온배터리를 넘어 새로운 전기화학 에너지 저장 장치를 위해 계속 연구를 해야 할 것"이라고 말했다.

정 연구소장은 자동차전지 분야 셀 개발 전문가로 2017년 고에너지 밀도ㆍ급속충전 셀 개발을 주도했다.

스탠리 휘팅엄 미국 뉴욕주립대 석좌교수의 강연도 이어졌다.

휘팅엄 교수는 2019년 리튬이온 전지의 핵심 원리인 '인터칼레이션(Intercalation) 전극' 원리를 발견한 공으로 노벨상을 탔다. 인터칼레이션은 리튬 이온 배터리에서 리튬이 흑연층 사이에 삽입되는 현상을 일컫는다.

휘팅엄 교수는 '배터리 연구ㆍ개발 개요'라는 주제의 발표에서 "향후 5~10년 동안 리튬 인터칼레이션 시스템이 지배할 것"이라며 "(시장에서) NMCA 배터리가 우세하겠지만 코발트를 배제할 수는 없다"고 말했다.

NMCA란 니켈ㆍ망간ㆍ코발트ㆍ알루미늄 등 소재로 양극재를 구성한 배터리를 말한다. 기존 NCM 배터리에 알루미늄을 추가하고 코발트의 비중을 줄인 것이 특징이다.

국내 배터리 업체 중에서는 LG에너지솔루션이 주력으로 개발하고 있는 제품이다. 올해 하반기 본격 생산하는 것이 목표다.

휘팅엄 교수는 "안전하고 안정적인 전해질이 필요하다"면서도 "고체 상태 전해질이 필요한 전력 밀도를 제공할 수 있는지가 관건"이라고 했다.

이어 "지속 가능한 사회를 위해 배터리를 깨끗하게 재활용하는 기술이 필요하다"고 주문했다.

포럼에는 정근창 소장과 휘팅엄 교수를 비롯해 전문가 8명이 참석해 기술 동향과 전망을 공유했다.

LG에너지솔루션은 이번 행사로 차세대 신성장 동력인 배터리 소재 신규 사업 기회를 탐색하고 전문가들과의 교류를 활성화할 계획이다.

김명환 LG에너지솔루션 생산 및 구매 최고책임자(CPO)는 "발표자들의 혁신적인 연구 자료가 배터리 산업 생태계 조성 및 확대에 도움이 되기를 기대한다"고 말했다.