롯데케미칼, 차세대 배터리용 ‘분리막 코팅소재 기술’ 개발

롯데케미칼이 차세대 반고체·전고체 리튬메탈배터리에 사용되는 리튬메탈음극재의 불안정성을 해결하기 위한 고분자계 고체전해질 기반 ‘분리막 코팅소재 제조 기술’을 국내 최초로 개발하고 국내특허 출원을 완료했다. 사진제공｜롯데케미칼

롯데케미칼이 차세대 반고체·전고체 리튬메탈배터리에 사용되는 리튬메탈음극재의 불안정성을 해결하기 위한 고분자계 고체전해질 기반 ‘분리막 코팅소재 제조 기술’을 국내 최초로 개발하고 국내특허 출원을 완료했다고 밝혔다.

이 기술은 리튬이온의 흐름성을 개선하는 기능성 소재를 리튬메탈배터리 분리막에 코팅하여 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 분리막 대비 약 30% 이상의 내구성 향상 효과를 기대할 수 있다.

이 기술을 활용하면 기존 리튬이온배터리에 적용되는 제조설비 사용이 가능하여 차세대 반고체·전고체 리튬메탈배터리 생산설비 구축 시 투자비 절감이 가능하다는 것도 장점이다.

롯데케미칼은 2021년 리튬메탈음극재를 개발하는 미 스타트업 ‘소일렉트’에 지분투자 및 JDA(공동연구개발) 체결한 바 있다. 약 2년여의 공동연구를 통해 기존 리튬이온배터리 대비 높은 에너지 밀도와 안정성으로 ‘차세대 배터리’로 평가받는 반고체·전고체 리튬메탈배터리 관련 기술을 개발·적용했다.

롯데케미칼은 현재 국내외 리튬메탈배터리 연관업체 및 대학 등과 기술 적용을 위한 테스트를 진행 중이며 전문 연구기관들과 추가 협력관계를 구축할 예정이다. 이를 통해 리튬메탈음극재가 적용 가능한 시장을 개척하고, 리튬메탈배터리의 상용화를 앞당기는 데 기여할 계획이다.

황민재 종합기술원장은 “롯데케미칼이 가진 미래소재기술을 통해 배터리 핵심 기술을 신속히 확보함으로써 글로벌 배터리 소재 시장을 적극 공략하고 관련 시장을 선도해 나가겠다”고 밝혔다.

원성열 기자 sereno@donga.com