바이폴라⋅소듐이온⋅전고체까지…LG엔솔 차세대 배터리 개발 `속도` [소부장박대리]

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바이폴라⋅소듐이온⋅전고체까지…LG엔솔 차세대 배터리 개발 '속도' [소부장박대리]

디지털데일리 발행일 2025-04-10 14:39:30

배태용 기자

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[디지털데일리 배태용 기자] LG에너지솔루션이 바이폴라, 소듐이온, 전고체 배터리 등 차세대 배터리 기술을 전면에 내세우며 개발 속도를 높이고 있다. 기존 리튬이온전지에서 축적한 공정 기술과 글로벌 생산 경험을 바탕으로, 상업화를 앞당길 수 있는 기술을 중심으로 투자를 강화한다는 전략이다.

10일 서울 강남구 엘타워에서 열린 'NGBS 2025' 세미나에서 LG에너지솔루션 손권남 담당은 "전고체 전지를 포함한 다양한 차세대 전지를 개발 중"이라며 "소재, 셀 구조, 공정, 시스템 등 모든 관점에서 새로운 접근이 필요한 만큼 축적된 경험이 중요한 시점"이라고 강조했다.

LG에너지솔루션은 현재 황화물계 전고체 전지를 비롯해 ▲500Wh/kg 수준의 리튬황 전지 ▲고전압을 구현할 수 있는 바이폴라 전지 ▲저온 충전 성능이 뛰어난 소듐이온 전지를 개발 중이다. 특히 바이폴라 전지는 기존 셀보다 고전압 구현이 용이하고, 시스템 부품 수를 줄일 수 있어 공간 활용도와 비용 효율성을 높일 수 있는 구조다.

손 담당은 "바이폴라 전지는 기존 셀 대비 고전압 구현이 가능하고 부품 수를 50%까지 줄일 수 있어, 팩 내 공간 활용률이 높다"며 "전고체 전지가 상용화되기 이전, 반고체 기반 바이폴라 전지로 양산을 먼저 타진해볼 수 있을 것"이라고 말했다.

전고체 전지는 양극과 전해질 간 계면 반응 억제를 위한 박막 코팅 기술과, 이온전도도를 높이는 고체 전해질 소재 기술을 바탕으로 개발 중이다. LG에너지솔루션은 자사 기술로 세계 최고 수준의 이온전도도를 확보한 황화물 전해질을 개발해 양산 공정 적용을 준비 중이다. 이와 함께 드라이룸 환경에서의 생산비용 절감을 위한 공정 혁신도 진행 중이다.

리튬황 전지는 무게 에너지 밀도가 최대 500Wh/kg에 달해 UAM(도심항공모빌리티) 등 경량 고에너지 수요가 있는 분야에 적합하다. 황 소재는 가격이 낮고 친환경적이어서 차세대 전지로 각광받는다. 손 담당은 "셀 레벨에서 고출력 특성과 안정성을 갖춘 황탄소 복합 양극재와 고안정성 전해질을 확보했다"며 "이를 기반으로 실제 드론 및 고고도 무인기 등에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

소듐이온전지 역시 차세대 유망 기술로 꼽힌다. 손 담당은 "소듐이온은 리튬보다 자원이 풍부하고 가격 경쟁력도 높지만, 현재는 에너지 밀도와 규모의 경제 측면에서 아직 부족하다"며 "우선은 저전압 시장을 겨냥해 12V, UPS용 배터리를 개발하고 있으며, 이후 EV용 고용량 셀도 준비 중"이라고 말했다.

LG에너지솔루션은 소듐이온전지 상용화를 위해 LFP 수준의 에너지 밀도 확보를 위한 양극재 개발과 함께, 자사의 건식 공정 기술을 적용해 생산 효율성을 높이는 방안도 검토 중이다.

이날 손 담당은 LG에너지솔루션의 30년간 배터리 개발 경험, 소재부터 셀·팩·시스템까지 이어지는 기술 포트폴리오, 글로벌 공정 운영 역량이 차세대 전지 경쟁력의 핵심이라고 강조했다. 그는 "특허 기반의 R&D(IP-R&D)를 통해 전고체, 리튬황, 소듐이온 등 전지별 소재·공정·셀 구조에 대한 포트폴리오를 빠르게 확보하고 있다"며 "2030년 이전 상업화를 목표로 각 기술에 맞는 전략을 수립해 나가고 있다"고 밝혔다.