'전고체보다 먼저 상용화'…LG엔솔 차세대 '리튬황 배터리' 양산 목표

2027년 예상, 항공 분야 적용

2023-01-17 이수환 기자

LG에너지솔루션이 차세대 배터리로 꼽히는 '리튬황 배터리'를 이르면 3년 내에 양산하겠다는 목표를 세운 것으로 알려졌다. 2027년이면 구체적인 성과물이 나올 것으로 예상된다. 리튬황 배터리는 현재 가장 많이 사용되는 리튬이온 배터리를 대체할 제품으로 꼽힌다. 무게 당 에너지 밀도가 기존 배터리 대비 약 2배 가량 높다. 같은 무게라면 기존 전기차 주행거리를 400Km에서 700Km 이상으로 늘릴 수 있다. 17일 업계에 따르면 LG에너지솔루션은 이르면 2027년 리튬황 배터리를 상용화할 계획인 것으로 전해졌다. 초기 적용 분야는 항공 분야를 우선 고려 중이다. 기존 배터리보다 에너지 밀도가 높으면서도 무게가 가벼워야 하기 때문이다. 공중에 노출되기 때문에 추운 환경에서도 성능 저하 없이 사용이 가능하다는 것도 장점이다. 리튬황 배터리는 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 등을 이용하는 삼원계 배터리와 달리 양극재에 황탄소 복합체를 사용한다. 황이 단계적으로 환원 반응하는 것을 이용해 양극에서 음극으로 이온을 전달한다. 한 번에 많은 리튬과 반응한다. 충전할 때는 반대로 산화 반응을 이용해 황화리튬에서 황으로 전환된다. 음극재는 리튬메탈을 쓴다. 천연흑연이 적용된 일반 배터리와 달리 에너지 밀도를 크게 높일 수 있다. 천연흑연의 에너지 밀도가 g당 372mAh 수준이라면, 리튬메탈은 3842mAh로 10배 이상이다. 니켈, 코발트 등의 금속이 없어 가볍다. 다만 충전과 방전을 반복했을 때 수명이 급속히 떨어질 수 있다는 점, 황 자체가 전기 전도성이 낮아 에너지 전달의 효율이 낮다는 점, 전해질 양이 많아져야 한다는 점이 단점으로 꼽힌다. 업계 관계자는 "전고체 배터리는 넘어야 할 과제가 많고 가격 문제가 커서 리튬황과 같은 차세대 제품이 상용화 차원에서 더 유리하다"고 말했다. 디일렉=이수환 기자 shulee@bestwatersport.com

《반도체·디스플레이·배터리·전자부품 분야 전문미디어 디일렉》

리튬이온 다음은? 영화를 현실로 만들 차세대 배터리 콘퍼런스

전자부품 전문 미디어 디일렉은 2021년 '배터리 소재 혁신 콘퍼런스'를 시작으로 제조 공정, 리튬인산철, 검사장비, 생산 수율 향상에 이르기까지 배터리 시장의 주요 트렌드를 살펴볼 수 있는 기회를 마련했습니다. 올해는 리튬이온을 포함한 차세대 배터리 기술을 조망하는 '비욘드 리튬이온, 배터리 차세대 배터리 핵심기술 콘퍼런스'를 오는 1월 31일 개최합니다. 올해 콘퍼런스에는 LG에너지솔루션, LG화학과 같이 배터리 시장을 선도하는 기업들이 참여합니다. LG가 개발하고 있는 리튬황 배터리는 전고체 배터리보다 빨리 상용화될 것으로 기대를 모으고 있습니다. 내일테크놀로지와 같이 새로운 소재로 차세대 배터리의 실마리를 찾는 기업도 발표합니다. 에너지저장장치(ESS)의 개념을 바꿀 이온어스는 디젤 발전기를 대체하는 이동형 배터리에 대한 내용을 소개합니다. 차세대 배터리의 개념은 오래전부터 존해했습니다. LG화학, 삼성SDI 임원 출신의 TOP21 선우준 대표가 배터리의 과거와 현재 미래를 설명합니다. 정훈기 KIST 박사는 전기차 주행거리를 두 배 이상 늘릴 수 있는 고용량 배터리 소재에 대해 발표합니다. 이들 소재를 확보하기 위한 전략은 포스코경영연구원 박재범 수석 연구원이 담당합니다. 차세대 배터리사 상용화되면 시장 판도는 어떻게 바뀔까요. 장정훈 삼성증권 연구위원이 경제 동향을 묶어 발표할 계획입니다. 디일렉의 '비욘드 리튬이온, 배터리 차세대 배터리 핵심기술 콘퍼런스'에서는 첨단 배터리 기술 동향과 최신 흐름을 한 눈에 파악할 수 있습니다. 글로벌 배터리 패권 전쟁에 대한 주요 기업의 준비태세와 대응전략도 확인할 수 있습니다. 2023년은 배터리 시장이 본격적인 성장 궤도에 오르는 시기입니다. 시장과 기술 통찰력을 제공하는 이번 콘퍼런스에 많은 관심 부탁드립니다.

◈ 행사 개요

– 행사명 : 비욘드 리튬이온 배터리 '차세대 배터리 핵심기술'
– 주최 및 주관 : 디일렉 / YELEC
– 일시 : 2023년 1월 31일(화) 13:30~17:30
– 장소 : 디일렉 5층 콘퍼런스 룸(서울시 강남구 논현로 515 아승빌딩, 5층)
– 참가비용 : 22만원(부가세 포함)
– 규모 : 선착순 50명
- 참가 문의 : 와이일렉 (02)2658-4707

◈ 세부 일정