롯데케미칼, 리튬메탈 음극재 안정성 향상기술 개발

[현대경제신문 유덕규 기자] 롯데케미칼이 리튬메탈음극재의 안정성을 향상시키는 기술을 개발했다.

롯데케미칼이 차세대 반고체·전고체 리튬메탈배터리에 사용되는 리튬메탈음극재의 불안정성을 해결하기 위한 고분자계 고체전해질 기반 ‘분리막 코팅소재 제조 기술’을 국내 최초로 개발하고 특허를 출원했다고 28일 밝혔다.

롯데케미칼이 이번에 출원한 기술은 리튬이온의 흐름성을 개선하는 기능성 소재를 리튬메탈배터리 분리막에 코팅해 덴드라이트(리튬에 바늘처럼 성장하는 현상, 전지의 활성을 저하시키는 가지모양의 결정) 현상을 억제함으로써 리튬메탈배터리의 내구성을 개선하는 것이 핵심이다.

이를 통해 리튬메탈음극재의 장기 안정성과 내구성을 확보할 수 있으며, 500사이클에서 90% 이상의 용량보존율을 보였다.

이는 기존 코팅이 없는 분리막 대비 약 30% 이상의 내구성 향상 효과를 기대할 수 있는 수치다.

이 기술을 활용하면 기존 리튬이온배터리에 적용되는 제조설비 사용이 가능해 차세대 반고체·전고체 리튬메탈배터리 생산설비 구축 시 투자비 절감이 가능한 장점도 있다.

롯데케미칼은 지난 2021년 리튬메탈음극재를 개발하는 미국의 스타트업 소일렉트(SOELECT)에 지분을 투자하고 JDA(공동연구개발)을 체결했으며 약 2년여의 공동연구를 통해  관련 기술을 개발·적용했다.

롯데케미칼은 현재 국내외 리튬메탈배터리 연관업체나 대학 등과 기술 적용을 위한 테스트를 진행 중이며 전문 연구기관들과 추가 협력관계를 구축할 예정이다. 

이를 통해 리튬메탈음극재가 적용 가능한 시장을 개척하고, 리튬메탈배터리의 상용화를 앞당기는데 기여할 계획이다.

황민재 롯데케미칼 종합기술원장은 “롯데케미칼이 가진 미래소재기술을 통해 배터리 핵심 기술을 신속히 확보함으로써 글로벌 배터리 소재 시장을 적극 공략하고 관련 시장을 선도해 나가겠다”고 밝혔다.

롯데케미칼은 지난해 '전지소재사업단'을 신설하고 신성장동력의 일환으로 배터리 소재 사업의 역량 확대를 본격 추진하고 있다.

올해 하반기에는 대산공장 내 전기차 배터리용 전해액 유기 용매인 고순도 에틸렌카보네이트(EC)와 디메틸카보네이트(DMC) 생산 시설의 기계적 준공을 앞두고 있다.