리튬·실리콘 기술, 리튬 이온 배터리에 새 생명 불어넣다

전기자동차 시장에서 차세대 배터리 기술로 전고체 배터리가 주목받는 가운데, 미국 회사 그룹14 테크놀로지스(Group14 Technologies)는 리튬 이온 배터리에 여전히 엄청난 잠재력이 있다고 주장하며 리튬·실리콘 기술 개발에 힘쓰고 있다고 자동차 뉴스 전문 사이트 톱 스피드(Top Speed)가 26일(현지시각) 보도했다.


리튬·실리콘 배터리는 기존 리튬 이온 배터리의 양극에 실리콘을 사용하여 에너지 밀도를 높인 배터리 기술이다. 또한, 리튬·실리콘 배터리는 기존 리튬 이온 배터리보다 충전 속도가 훨씬 빠르다.

이와 함께 실리콘은 흑연보다 풍부하고 저렴한 재료라는 장점을 갖고 있다. 따라서 리튬·실리콘 배터리는 기존 리튬 이온 배터리보다 생산 비용이 낮을 것으로 예상된다.

다만 실리콘은 흑연보다 리튬 용량이 최대 10배 높아 배터리 성능 향상에 유리하지만, 팽창 문제로 인해 배터리 수명에 악영향을 미칠 수 있다.


Group14는 특허받은 실리콘·탄소 복합재 SCC55 기술을 개발해 실리콘 팽창 문제를 해결하고 리튬 이온 배터리 성능을 크게 향상시켰다. SCC55 기술은 기존 리튬 이온 배터리의 충전 시간을 단 몇 분으로 단축하고 수명을 50%까지 늘릴 수 있다는 주장이다.


Group14는 스토어닷(StoreDot), 폴스타(Polestar), 포르쉐(Porsche), SK 등 유명 기업들과 파트너십을 체결해 SCC55 기술의 상용화를 앞당기고 있다. 특히, 스토어닷과의 협력을 통해 리튬 이온 배터리를 단 10분 만에 80%까지 충전하는 데 성공했다.


전고체 배터리 기술이 개발되고 있지만, 리튬·실리콘 기술은 비용 효율성 측면에서 경쟁력을 유지할 것으로 예상된다. 그랜트 레이(Grant Ray) Group14의 부사장은 "리튬 이온 배터리는 여전히 존재하며, 납 배터리처럼 특정 분야에서 사용될 것"이라고 전망했다.


BMW는 최근 리튬 이온 배터리 효율성을 크게 향상시킨 노이에 클라세 엑스(Neue Klasse X) 전기 크로스오버 컨셉을 공개했다. 이 차량은 중국 배터리 회사 이브이이에너지(EVE Energy)와 협력하여 개발된 새로운 원통형 리튬 이온 셀을 사용해 기존 모델보다 체적 에너지 밀도를 20%, 작동 범위를 30% 향상시켰다.


리튬-실리콘 기술은 리튬 이온 배터리에 새로운 생명을 불어넣고 전기차 시장의 경쟁을 더욱 가속화할 것으로 예상된다. Group14의 SCC55 기술은 리튬 이온 배터리의 성능을 획기적으로 향상시키는 잠재력을 가지고 있으며, 향후 전기차 시장에서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.


이태준 글로벌모터즈 기자 tjlee@g-enews.com