LG엔솔-서울대, 차세대 ‘LMR 배터리’ 가스 발생 난제 풀었다

LG에너지솔루션은 서울대학교 화학부 임종우 교수 연구진과의 공동 연구를 통해 LMR 배터리의 전기차용 대형 셀 적용 가능성을 높이는 연구 성과를 달성했다고 밝혔다. 사진은 ‘인터배터리 2026’에서 공개된 LG에너지솔루션 LMR배터리. LG에너지솔루션 제공 LG에너지솔루션이 서울대 연구진과 공동으로 차세대 전기차 배터리로 꼽히는 ‘리튬망간리치(LMR)’ 배터리의 고질적 단점인 가스 발생 원인을 찾아내고 해결책을 마련했다. 7일 LG에너지솔루션은 임종우 서울대 화학부 교수 연구팀과의 이 같은 공동 연구 성과가 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다고 밝혔다. LMR 배터리는 비싼 코발트 대신 저렴한 망간을 주원료로 쓰고, 배터리 고체 소재 내부에 결합된 산소까지 에너지 저장에 활용해 효율을 크게 높인 차세대 배터리다. 문제는 배터리를 충·방전할 때 발생했다. 충전시 산화됐던 산소가 방전시 원래의 고체 상태로 복귀하지 못한채 기체(가스)로 변해 빠져나오면서 배터리 내부 압력을 높이고 구조를 훼손시켰다. 이 때문에 여유 공간이 부족한 전기차용 대형 배터리의 경우 부풀어 오르고 성능이 떨어졌다. 공동 연구팀은 배터리를 구동하는 전압 범위를 조절해 이 문제를 해결했다. 충전할 때 최대 전압을 4.6V에서 4.3V로 낮추고, 방전할 때 최저 전압을 3.0V에서 2.0V로 내리자, 산소가 기체로 변하지 않고 원래의 고체 상태로 복귀하는 비율이 기존 86%에서 97%까지 높아졌다. 전지를 활성화하는 단계에서 온도를 낮춘 것도 가스 발생을 억제했다. 이 방식을 실제 전기차에 들어가는 대형 배터리(40Ah급)에 적용한 결과, 883회 충·방전을 반복한 뒤에도 초기 성능의 92.2%를 유지했다. 실험실 수준을 넘어 실제 전기차용 대형 배터리에서 가스 억제와 장기 수명 안정성을 입증했다고 회사 측은 설명했다. LG에너지솔루션은 대형 셀 단위에서 LMR 소재의 상용화 가능성을 입증한 만큼, 2028년 양산을 목표로 차세대 배터리 기술 고도화에 속도를 낸다는 방침이다. 이동훈 기자 dhlee@donga.com© dongA.com All rights reserved. 무단 전재, 재배포 및 AI학습 이용 금지 좋아요 0개 슬퍼요 0개 화나요 0개 지금 뜨는 뉴스