배터리 기술 기업 자인에너지가 안전성과 성능을 갖춘 리튬고체배터리 개발에 성공했다고 27일 발표했다. 이번에 선보인 5Ah(암페어)급 배터리는 기존 리튬이온배터리의 한계를 뛰어넘는 혁신적 기술을 적용해 주목받고 있다.

자인에너지가 개발한 리튬고체배터리의 가장 큰 특징은 뛰어난 안전성이다. ‘못 관통 시험’에서 단락이 발생했음에도 불구하고 가스 방출이나 발화 및 연소 현상이 전혀 나타나지 않았다. 회사 측은 “고체 전해질을 사용해 내부 단락 시에도 열폭주 현상을 억제하는 특성을 지녔다”고 설명했다.

특히 이 배터리는 물리적 손상을 입은 상태에서도 정상적인 기능을 유지했다. 자인에너지 관계자는 “못이 박힌 상태에서도 배터리 셀의 개방회로전압(OCV)이 24시간 이상 안정적으로 유지됐다”며 “충방전도 정상적으로 진행되는 등 기존 리튬이온배터리를 뛰어넘는 안전성과 내구성을 보였다”고 전했다.

성능 면에서도 이 배터리는 기존 제품과 동등하거나 그 이상의 수준을 나타냈다. 내부저항, 충방전 수명, 고속충방전 특성 등에서 우수한 결과를 보여 전기차, 에너지저장장치(ESS), 웨어러블 디바이스 등 고안전성이 요구되는 시장에 즉시 적용 가능한 수준의 성능과 신뢰성을 갖췄다는 평가를 받고 있다.

자인에너지의 리튬고체배터리는 생산 측면에서도 강점을 지니고 있다. 회사 측은 “in-situ 열중합 고분자 고체 전해질을 채택해 기존 리튬이온배터리 공정을 그대로 활용할 수 있다”며 “황화물계나 산화물계 전해질 기반 전고체전지에 비해 높은 가격 경쟁력을 갖췄다”고 밝혔다.

이주현 자인에너지 대표는 “고체전지의 핵심 목표는 화재 안전성과 성능 확보”라며 “당사의 고분자 전해질 기반 고체 배터리가 출시되면 전기차, ESS, 웨어러블 배터리 시장에서 중요한 역할을 하게 될 것”이라고 전망했다.

자인에너지는 현재 개발된 5Ah급 셀 외에도 50~100Ah급 대형 셀 개발을 추진 중이며, 다양한 응용 분야로의 사업 확장을 계획하고 있다. 업계에서는 2035년까지 고체배터리 시장이 약 15조원 규모로 성장할 것으로 전망하고 있다.