아이엘사이언스, 산학협력 특허기술로 전고체배터리 상용화 도전

[사진=아이엘사이언스]

아이엘사이언스는 가천대학교 ‘전지 및 에너지 변환 연구소’ 윤영수 교수팀과 차세대 전고체 배터리 상용화 기술개발에 착수한다고 19일 밝혔다.

아이엘사이언스는 가천대학교와 ‘금속 리튬(Li) 기반 음극 혁신소재 및 전고체전지 시스템’ 개발을 위한 산학협력 협약을 체결한 바 있다. 

국내 최초로 배터리공학과를 설립하는 등 이차전지 분야에서 선도적인 가천대는 이번 협약을 통해 대학이 보유한 핵심기술 특허인 ▲전고체 박막 전지 제조방법(한국특허) ▲음극 제조방법 및 이를 이용해 제조된 음극(한국특허) ▲양극 기판, 고용량 전 고상 전지 및 그 제조 방법(미국특허) 등을 아이엘사이언스로 양도하기로 했다.

가천대 신소재공학과 윤영수 교수는 연세대 세라믹공학 학사, 카이스트 원자력공학 석박사 출신의 이차전지 분야 권위자이다. 2023년에는 ‘한국 세라믹학회지’에 ‘고체 사이의 경계면을 수정하기 위한 기능성 재료, 전고체 리튬 금속의 전해질 및 리튬 전극 배터리’ 논문을 게재했다. 또 2020년에는 국제 학술지인 ‘세라믹 인터내셔널’에 ‘리튬인산질화물 박막의 구조적 및 전기화학적 특성에 대한 사후 어닐링의 영향’을 게재한 바 있다. 

윤 교수가 이끄는 전지 및 에너지 변환 연구소(EML)는 기능성 나노 분말 합성 및 2차원 코팅 기술에 기반한 기능성 에너지 재료를 연구하며, 나노 구조의 금속 산화물, 기능성 세라믹 분말 합성 및 표면 제어 코팅 공정 개발에 주력하고 있다. 

배터리 산업에서 전고체 배터리는 액체 전해액을 사용하는 기존 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 높고 폭발이나 화재의 위험이 없다. 안전을 위한 별도의 장치 없이 배터리 내 공간을 효율적으로 활용할 수 있어 더 많은 활성 물질을 넣을 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점 때문에 고용량을 요구하는 모듈과 팩 형태의 미래형 전기차 배터리 시스템을 만드는데 있어 최적인 배터리로 알려져 있다. 

아이엘사이언스 측에 따르면 윤 교수팀과 집중 개발할 금속 리튬 기반의 음극은 기존 전지 뿐 아니라 차세대 고체 전지에도 적용할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 분말 기반의 음극과는 다르게 플렉서블(flexible) 형 전지 구현이 용이해 로봇, 도심형 에어 모빌리티, 웨어러블 디바이스 등 미래산업 분야로 확장 적용 가능하다.