전기차는 여러 가지 치명적인 단점 때문에 예상보다 더딘 성장세를 기록 중이다. 2030년 즈음 내연기관차를 완전히 대체하게 될 예정이지만, 안전성과 가격이 발목을 잡는다. 좀 더 들여다보면 배터리 문제로 인해 발생한 문제들이다.
특히 배터리 화재는 소비자들이 전기차 구매를 단념하게 만드는 최악의 단점이다. 배터리 결함, 분리막 손상, 과전류 등 여러 변수로 내부 온도가 빠르게 올라, 화재로 이어진다. 무려 1천도 넘게 오르는데, 통상적인 소방 활동으로 끌 수 없다.
결국 화학 구조상 안정성이 뛰어난 리튬인산철 배터리를 새로운 대안으로 주목했다. 에너지 밀도가 낮아, 주행거리가 짧다. 하지만 내열성이 높고, 제조원가가 저렴하다.
전기차 보급과 시장 선점에 관심을 보이는 제조사 입장에서 마다할 이유가 없었다. 덕분에 중국 배터리 제조사의 약진이 시작돼, 글로벌 상위권에 오르며 존재감을 과시 중이다. 이 때문에 가격이 저렴하고 주행 거리는 짧지만, 내열성이 우수한 LFP 배터리가 주목받고 있다.
최근에는 배터리 성능과 더불어 불연성까지 두루 갖춘 배터리 기술이 소개되어 화제다. 울산과학기술원(UNIST) 연구팀은 배터리 전해질에 미량의 고분자를 첨가한 반고체 전해질을 만들었다.
이 배터리에 들어간 반고체 전해질은 기존 배터리의 전해질보다 리튬 이온 전도도가 33%가량 높았다. 심지어 배터리 수명도 기존보다 110% 향상됐다. 특히 배터리 화재를 유발하는 화학적 연쇄 반응까지 억제해, 안전성 측면에서도 주목할 만한 것으로 알려졌다.
연구팀에 따르면 해당 배터리는 기존 배터리 조립 공정에 바로 적용할 수 있다고 밝혔다. 즉, 불연성 배터리 상용화가 먼 미래의 이야기가 아님을 강조한 셈이다.
이 연구 결과는 국내외 특허 출원 상태이며, 저명한 학술지에소 게재될 만큼 주목받는 중이다. 그동안 배터리 화재로 주춤하던 전기차 시장에 한 줄기 희망이 될 것으로 기대된다.
궁극적으로 달성해야 할 ‘전고체 배터리’로 넘어가기 전 성능과 안전성을 만족하는 배터리로서 충분히 역할을 수행할 수 있기 때문이다. 과연 이 기술은 실제 상용화로 빠르게 이어질 수 있을지 귀추가 주목된다.
“나오면 업계 싹쓸이” 전기차 화재, 한국에서 해결 신차에 적용해라 난리!
글 / 다키포스트
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