벨기에에 본사를 둔 R&D 대기업인 Imec와 13개 파트너는 SOLiDIFY 프로젝트의 일환으로
최고의 리튬 이온 전지(800Wh/L)보다 거의 25% 높은 1070Wh/L의 에너지 밀도를 가진
프로토타입 솔리드 스테이트 배터리를 제조했습니다.
더구나 상온에서 작동하는 제조 공정을 사용하고 현재의 리튬 이온 배터리 제품 라인에 적용할 수 있으며
현재 배터리의 약 140달러/kWh에 비해 저렴한 kWh당 150유로(약 167달러) 미만의 비용이 들 것으로 예상된다고 합니다.
돌파구는 “액체 대 고체” 고형화라는 것이었습니다.
즉, 프로토타입의 고체 전해질은 50마이크로미터의 얇은 층에 “도핑된 중합 이온 액체”를 사용합니다.
전해질은 한쪽에는 고용량 복합 음극이, 다른 한쪽에는 얇은 리튬 금속 양극이 있어 컴팩트한 배터리 셀 스택이 만들어집니다.
이 컨소시엄은 기계적 강도와 음극 함침 문제를 극복하여 셀의 충전 속도를 3시간으로, 수명을 100사이클로 늘릴 수 있었습니다.
나노미터 두께의 보호 코팅을 적용하여 코발트 사용량도 줄였습니다.
다만 충전 시간과 사이클 수는 분명히 개선되어야 합니다(최신 리튬 이온 자동차 배터리는 2000회 충전이 가능하고
일부는 1시간 이내에 충전할 수 있습니다).
또한 이 기술이 산업 현장에서 실용화되려면 더 많은 업그레이드가 필요합니다.
사진: 못 3개 관통테스트 후에도 작동되는 Imec의 전고체 배터리
LFP 와 NCM 이 그나마 현실이고 가능성 높은게 전고체보다는 소듐 정도가 아닐까 생각해 봅니다.