일본 전자부품 업체 TDK가 에너지밀도를 100배 개선한 소형 전고체 배터리용 소재를 개발했다.
18일 TDK에 따르면 소재는 산화물계 고체전해질과 리튬합금 음극을 사용해 현재 TDK가 생산하는 초소형 전고체 배터리인 세라차지(CeraCharge) 보다 약 100배 높은 1000Wh/L의 에너지 밀도를 구현했다.
회사는 신소재가 산화물 기반 고체전해질을 사용해 안전성이 높고, 더 작은 크기와 더 높은 정전 용량으로 장치의 크기를 줄이고 작동 시간을 늘리는데 도움이 될 것으로 예상했다.
TDK는 이 배터리가 무선 이어폰, 보청기, 스마트워치 등 다양한 웨어러블 기기에 활용돼 기존 코인셀 배터리를 대체하는 것을 목표로 하고 있다.
TDK는 애플의 배터리 공급사로도 유명하다. 이 때문에 외신은 전고체 배터리가 향후 애플워치나 에어팟 등 애플 전자기기에 탑재될 가능성에 주목하고 있다.
TDK 측은 “전고체 배터리 양산을 위해 배터리 셀과 패키지 구조 설계를 개발하는데 노력할 것”이라며 “또 다층 적층 기술을 통해 배터리 용량을 향상시키고 작동 온도 범위를 확장하는 것을 목표로 하고 있다”고 말했다.
전고체 배터리는 전해질을 기존 액체에서 고체로 대체한 배터리다. 발화나 폭발 위험이 없어 안전성이 우수하고 리튬이온 배터리 용량 한계를 뛰어넘을 수 있는 차세대 배터리로 꼽힌다.
전고체 배터리는 고체전해질 종류에 따라 고분자계·산화물계·황화물계 등으로 나뉜다. TDK가 개발하는 산화물계 전고체 배터리는 공기 중 안전성이 높고 기계적 강도가 우수한 장점이 있지만, 전극과 전해질간 접촉 계면 형성이 어려우며 셀을 대형화하기 쉽지 않다는 한계가 있다.
정현정 기자 iam@etnews.com
