배터리 제조에 광소결 기술 접목…다공성 구조체 구현
2027·2029년 생산 목표로 복합계·황화물계 배터리 개발
2027·2029년 생산 목표로 복합계·황화물계 배터리 개발
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13일 SK온은 국내 유수 대학 및 기관과 함께 진행한 전고체 배터리 연구개발 과제의 결과물이 논문으로 작성돼 국제 학술지에 게재됐다고 밝혔다. 일부 연구 결과에 대해서는 국내외 특허 출원도 완료했다.
SK온이 한국세라믹기술원 김진호 박사 연구팀과 함께 진행한 연구는 초고속 광(光)소결 기술을 적용한 고분자-산화물 복합계 전고체 배터리 제조 공정 고도화가 핵심이다. 광소결은 강한 빛 에너지를 순간적으로 가해 분말 입자의 결합을 촉진시켜 강도, 내구성 등이 향상된 고체 덩어리를 만드는 공정이다.
SK온은 소재의 취약점인 취성 파괴(재료 파괴 시 변형 없이 갑자기 부서지는 현상)에 광소결 기술을 해법으로 제시했다.
먼저 연구진은 조사된 빛 에너지의 손실을 최소화하는 유색 무기 안료를 발견해 산화물 전해질 소재에 적용시켰다. 이와 함께 선택적으로 수 초안에 열처리를 가능케하는 초고속 광소결 기술을 활용, 최적의 균일성을 갖는 다공성 구조체를 만드는데 성공했다.
해당 연구를 다룬 논문은 에너지화학 분야의 저명한 학술지인 'ACS 에너지 레터스'에 표지 논문으로 실렸다. 논문 저자 9명 중 6명이 SK온 구성원이다.
SK온은 망간리치 양극재의 황화물계 전고체 배터리 적용 가능성을 분석한 연구 결과도 공개했다. 서울대학교 이규태 교수 연구팀과 진행한 연구는 에너지 소재 분야의 권위 있는 국제학술지인 '어드밴스드 에너지 머티리얼스'의 표지 논문으로 지난달 발간됐다.
박기수 SK온 R&D 본부장은 "이번 성과는 SK온의 적극적 연구개발과 뛰어난 기술 역량이 학계 및 기관의 전문가들과 시너지를 만들어 이뤄낸 것"이라며 "SK온은 차세대 배터리 분야를 선도하기 위해 연구개발에 더욱 매진하겠다"고 말했다.
한편 SK온은 고분자-산화물 복합계와 황화물계 등 두 종류의 전고체 배터리를 개발 중이다. 각각 2027년, 2029년에는 상용화 시제품을 생산한다는 목표다. 대전 배터리연구원에 건설 중인 차세대 배터리 파일럿 플랜트는 올해 하반기 완공 예정이다.
