LG화학이 전고체 배터리의 핵심 성능을 좌우하는 고체 전해질 구조를 정밀하게 제어하는 기술을 확보하며 차세대 배터리 개발에 속도를 내고 있다.

LG화학은 전고체 배터리의 핵심 소재인 고체 전해질 입자 크기를 균일하게 제어하는 기술을 개발, 해당 연구 결과가 세계적 학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)'에 게재됐다고 25일 밝혔다.

이번 연구는 LG화학 차세대소재연구소와 한양대학교 송태섭 교수 연구팀이 공동으로 수행했다. 전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하는 만큼 안전성과 효율성이 높지만, 입자 크기가 균일하지 않을 경우 전극 내부에 미세한 빈틈이 발생해 성능이 떨어지는 구조적 한계가 있었다.

연구팀은 이를 극복하기 위해 스프레이 재결정화(Spray-Recrystallization) 기술을 생산공정에 적용했다. 고체 전해질 용액을 미세한 방울 형태로 분사한 뒤 용매가 증발하는 과정에서 균일한 구형 입자를 형성하는 방식으로, 기존 공정에서 나타난 입자 크기 불균일 문제를 효과적으로 줄일 수 있는 기술이다.

균일한 전해질 입자는 양극 활물질과의 밀착도를 높여 리튬 이온 이동을 더욱 원활하게 한다. 이를 통해 기존 전해질 대비 기본 용량은 약 15%, 고속방전용량은 약 50% 증가한 것으로 확인됐다. 고속방전 성능은 고출력 전기장비와 전기차 적용을 위해 필수적인 핵심 지표다.

LG화학은 이번 기술을 기반으로 고체 전해질 개발 속도를 높이고 전고체 배터리 상용화 전략을 강화할 계획이다.

LG화학 신학철 부회장은 "이번 연구는 전고체 배터리 상용화의 핵심 과제를 해결한 의미 있는 성과"이라며 "LG화학은 차세대 배터리 기술 경쟁력을 강화해 글로벌 시장을 선도해 나갈 것"이라고 말했다.