[비즈니스포스트] 롯데케미칼이 차세대 배터리에 적용되는 핵심 기술 가운데 하나인 리튬메탈음극재의 안정성을 향상할 수 있는 분리막 코팅소재 기술 개발에 성공했다.

롯데케미칼이 차세대 반고체와 전고체 리튬메탈배터리에 사용되는 리튬메탈음극재의 불안정성을 해결하기 위한 고분자계 고체전해질 기반 '분리막 코팅소재 제조 기술'을 국내 최초로 개발하고 국내특허 출원을 완료했다고 28일 밝혔다.

이번에 출원된 기술은 리튬이온의 흐름성을 개선하는 기능성 소재를 리튬메탈배터리 분리막에 코팅해 덴드라이트(리튬에 바늘처럼 성장하는 현상, 전지의 활성을 저하시키는 가지모양의 결정) 현상을 억제함으로써 리튬메탈배터리의 내구성을 개선하는 것이 핵심이다.

이를 통해 리튬메탈음극재의 장기 안정성과 내구성을 확보할 수 있으며 기존 코팅이 없는 분리막과 비교해 약 30% 이상의 내구성 향상 효과를 기대할 수 있다.

이 기술을 활용하면 기존 리튬이온배터리에 적용되는 제조설비 사용이 가능해 차세대 반고체와 전고체 리튬메탈배터리 생산설비 구축 시 투자비 절감이 가능한 장점도 있다.

롯데케미칼 측은 “2021년 리튬메탈음극재 개발을 전문으로 하는 미국 스타트업 '소일렉트(SOELECT)'에 지분투자 및 JDA(공동연구개발협약) 체결 이후 약 2년여의 공동연구를 진행해 왔고 그 결과 기존 리튬이온배터리보다 높은 에너지 밀도와 안정성으로 '차세대 배터리'로 평가받는 반고체/전고체 리튬메탈배터리 관련 기술을 개발해 적용했다”고 설명했다.

롯데케미칼은 현재 국내외 리튬메탈배터리 연관업체 및 대학 등과 기술 적용을 위한 테스트를 진행 중이며 전문 연구기관들과 추가 협력관계를 구축하기로 했다. 이를 통해 리튬메탈음극재가 적용 가능한 시장을 개척하고 리튬메탈배터리의 상용화를 앞당기는 데 기여한다는 계획을 세웠다. 

황민재 롯데케미칼 종합기술원장은 "롯데케미칼이 지닌 미래소재기술을 통해 배터리 핵심 기술을 신속히 확보함으로써 글로벌 배터리 소재 시장을 적극 공략하고 관련 시장을 선도해 나가겠다"고 말했다.

조성진 소일렉트 대표이사는 "이번 롯데케미칼과의 공동개발을 통해 고용량 리튬 메탈 음극의 수명특성 향상을 위한 고분자형 전해질 및 이를 응용한 소재 및 공정 기술을 개발했고 앞으로 다양한 협력을 통해서 고안정성 리튬메탈배터리 상용화에 속도를 내겠다"고 말했다.

롯데케미칼은 지난해 '전지소재사업단'을 신설하고 신성장동력의 일환으로 배터리 소재 사업의 역량 확대를 본격 추진하고 있다. 올해 하반기에는 대산공장 내 전기차 배터리용 전해액 유기 용매인 고순도 에틸렌카보네이트(EC)와 디메틸카보네이트(DMC) 생산 시설의 기계적 준공을 앞두고 있다. 류근영 기자