국내 배터리 3사를 중심으로 ‘전고체 배터리’ 개발이 오는 2027년으로 가까워지면서 관련 소재 개발에도 속도가 붙고 있다. 특히, 전고체 배터리의 핵심으로 꼽히는 ‘고체전해질’ 기술 경쟁력을 확보하기 위한 중소기업·스타트업의 개발도 가속화되고 있다. 22일 업계에 따르면 국내 고체 전해질 스타트업 솔리비스, 배터리 장비 기업 하나기술, 씨아이에스 등이 꿈의 배터리로 불리는 전고체 배터리 소재 개발에 뛰어들었다. 이 중 솔리비스는 이르면 내년 초 고체전해질 양산을 시작할 예정이며 하나기술과 씨아이에스는 고객사와 샘플 테스트를 진행 중이다. 전고체 배터리(All Solid Battery)는 내부를 구성하는 물질이 모두 고체인 배터리를 뜻한다. 이 중 핵심 기술은 액체 전해질이 아닌 고체 전해질을 통해 이온이 이동할 수 있도록 하는 것이다. 전해질은 폴리머, 산화물, 황화물계 3가지로 나뉘는데 국내 기업들이 주목하고 있는 물질은 황화물계다. 황화물계 전해질은 타 물질에 비해 이온전도도가 높으며 만들기가 쉽다는 장점이 있다. 다만, 수분과의 반응도가 높아 생산 시 수분 관리에 주의를 기울여야만 한다. 이와 관련, 업계 관계자는 “전해질에는 보통 액체 첨가제가 투입되는데 액체 첨가제를 고체로 대체하면서 완전한 고체전해질을 만드는 것이 기술적으로 난이도가 요구된다”고 말했다. 양산이 가시화된 기업은 솔리비스다. 솔리비스는 현재 강원도 횡성에 152억을 투자해 습식공정 황화물계 고체전해질 생산라인을 구축하고 있다. 연내 완공될 예정이며 내년 초 양산에 돌입할 계획이다. 고체전해질 생산 능력은 연간 40톤 규모다. 배터리 장비 기업인 하나기술과 씨아이에스도 각각 고체전해질을 개발하고 있다. 하나기술 또한 습식공정을 이용한 황화물계 고체전해질 양산을 준비 중에 있다. 습식공정은 건식공정에 비해 제조원가의 약 10분의 1을 절감할 수 있다. 현재 고객사와 샘플 테스트를 진행 중이며 연내 파일럿 라인을 구축할 예정이다. 씨아이에스는 지난 3월 소재 자회사 씨아이솔리드 흡수합병을 통해 고체전해질 사업을 영위하고 있다. 2021년 설립된 씨아이솔리드는 전고체 배터리용 고체전해질을 개발해왔으며 지난해 일본 완성차 기업에 샘플을 공급한 바 있다. 또한, 정부의 배터리 고체 전해질 대량 양산 기술 관련 국책과제 연구기관으로 선정됐다.

디일렉=이민조 기자 [email protected]
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