[에너지단열경제]안조영 기자

삼성전자는 전기차 차세대 배터리로 주목받고 있는 ‘전고체전지’(All-Solid-State Battery)의 크기를 반으로 줄이고 성능을 강화한 원천 기술을 공개했다.
배터리 1회 충전에 800㎞ 주행하고 1000회 이상 재충전할 수 있어 전기차 주행거리를 획기적으로 늘릴 수 있을 것이라는 기대다.
전기차의 대명사로 불리는 테슬라S에 장착된 기존 리튬이온전지는 1회에 630㎞ 가는 것으로 알려져 있다.
전고체전지는 배터리 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체에서 고체로 대체하는 전지다. 기존 리튬이온전지와 비교해 용량이 크고 안전하다.
일반적으로 전고체전지 배터리의 음극 소재 ‘리튬 금속’은 전고체전지의 수명과 안전성을 낮추는 ‘덴드라이트’(Dendrite) 문제가 있었다.
덴드라이트(수지상결정)는 배터리를 충전할 때 리튬이 음극 표면에 적체하며 나타나는 나뭇가지 모양의 결정체로, 배터리 분리막을 훼손해 성능을 떨어뜨린다.
삼성전자는 덴드라이트 문제를 해결하기 위해 전고체전지 음극에 5㎛ 두께의 은·탄소 나노입자 복합층(Ag-C Nanocomposite Layer)을 적용한 ‘석출형 리튬음극 기술’을 세계 최초로 적용했다.

이 기술은 전고체전지의 안전성과 수명을 증가시키고 배터리 음극 두께를 얇게 만들어 에너지 밀도를 높일 수 있다.
이에 따라 이 전지 크기는 리튬이온전지의 절반 수준이다.
삼성전자 종합기술원은 삼성전자 일본연구소와 공동으로 이 연구를 진행했다.
지난 10일 연구 결과를 학술지 네이처 에너지에 게재했다. 

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