원통형 리튬 2차 전지의 용량을 높이는 데 있어 ‘마의 벽’으로 불리는 2400㎃ h 급을 훌쩍 넘어선 3000㎃ h급 초고용량 차세대 전지 개발경쟁이 한일간에 불붙었다.
원통형 리튬 2차 전지는 기존 리튬 이온전지 대비 약 50%의 초고용량으로 산요·소니 등 일본 업체들도 비밀리에 최근 개발에 뛰어든 차세대 제품이다.
26일 업계에 따르면 차세대전지성장사업단은 추진중인 원통형 리튬 2차 전지의 양산 기술을 2008년께 확보한다는 목표로 기존과 다른 특성을 지닌 양극 및 음극 활물질·전해액·분리막 등의 핵심 소재 개발에 나섰다.
특히 차세대전지성장사업단에 합류키로 한 삼성SDI·LG화학 등 메이저 업체들은 초고용량 원통형 리튬 2차 전지의 개발 완료 시점을 목표보다 2년 앞당긴 2006년께로 잡는 등 선진 업체보다 한 발 앞서 차세대 전지를 상업화할 계획이다.
지난해 3월 2400㎃ h급 제품 양산에 들어간 삼성SDI(대표 김순택)는 3000㎃ h급 원통형 리튬 2차 전지 개발에 앞서 내년께 2600㎃ h급 제품을 우선적으로 개발할 계획이다. 회사 측은 “이를 통해 초고용량 제품 개발에 필요한 핵심 기술을 확보, 2006년께 경쟁업체보다 먼저 꿈의 차세대 2차 전지를 실현한다”고 밝혔다.
LG화학(대표 노기호)도 지난해 2월께 2400㎃ h급 원통형 전지 개발 성공에 이어 2년 내 양산 기술 확보를 목표로 3000㎃ h급 개발에 박차를 가하기 시작했다.
이들은 니켈 금속계 및 금속 카본 복합계 소재의 ‘초고용량 활물질(양극 180㎃ h /g·음극 800㎃ h /g)’을 개발하고 전지 분해 전압 5.0 V 등의 ‘고기능성 전해액 시스템’, 난연성이면서 흡수량 300㎎/min의 ‘고기능성 분리막’ 개발에 적극 나서기로 했다.
이는 원통형 리튬 2차 전지에서 기존의 핵심 소재들을 통해 얻을 수 있는 최대 용량은 2400㎃ h가 한계점이기 때문에 초고용량의 리튬 2차 전지를 개발하기 위해선 무엇보다 기존 재료와는 개념이 전혀 다른 새로운 활물질 등을 개발해야 하기 때문이다.
차세대전지성장동력사업단 운영기관인 전자부품연구원 박철완 박사는 “완제품 업체들은 노트북 등의 고기능·고성능화로 전력 소비량이 증가, 더 높은 용량을 요구하고 있다”며 “한국·일본 등 업체들은 기존 전지 시스템의 한계를 극복하는 데 사활을 걸고 있다”고 밝혔다.
<안수민기자 smahn@etnews.co.kr>