[딜사이트 정혜인 기자] "2025년이면 150조원에 달할 것으로 예상되는 전지 시장을 선점하기 위해 배터리 업체들이 분주하게 움직이고 있다. 특히 ▲주행거리 ▲충전 속도 ▲가격 경쟁력 개선에 초점을 맞추고 다양한 기술들을 연구개발 중이다." 

윤태일 삼성SDI 기획팀 상무가 22일 온라인으로 열린 '더 배터리 컨퍼런스 2020' 기조연설에서 이 같이 말했다. 

특히 배터리 업체들이 성능 개선을 위해 노력을 기울이는 부분은 양극재, 음극재, 분리막, 전해액 등의 '배터리 소재'다. 윤태일 상무는 "양극재는 니켈, 코발트, 망간 세 요소를 조합해 만드는데, 니켈의 함량을 높일수록 배터리의 에너지 밀도가 향상된다"며 "많은 배터리 업체들이 니켈 함량 90% 달성을 목표로 기술을 개발하고 있는 것도 이와 같은 맥락"이라고 설명했다. 그러면서 "삼성SDI는 니켈·코발트·알루미늄(NCA)으로 조합한 양극재를 주로 사용한다"며 "우리도 니켈 함량이 90%가 넘는 양극소재를 개발하고 있다"고 강조했다.

아울러 "음극소재는 주로 흑연으로 구성되는데, 흑연 자체만으로 성능을 높이는 건 어렵다"며 "대신 배터리 업체들은 실리콘 함량을 높여 음극재의 성능을 개선하는 방안을 고안했다"고 설명했다. 이어 "삼성SDI의 실리콘 함량은 업계 최고 수준인 7%"라며 "9~10%까지 높이기 위해 기술 개발에 매진하고 있다"고 말했다. 

그는 '용량 증대'를 위한 노력에 대해서도 언급했다. 윤 상무는 "길이와 두께를 동시에 늘려 용량을 높이고 가격을 낮추는 기술도 개발 중"이라며 "삼성SDI가 와인딩(돌돌마는) 방식을 스택킹(적층형)으로 바꾸는 등의 노력도 한 방안"이라고 설명했다. 

충전 속도 개선도 전기차 2차전지 업체의 핵심 과제 중 하나다. 그는 "아직은 내연기관 자동차의 주유 시간보다 전기자동차의 충전속도가 더 길다"며 "충전 속도를 높이는 기술의 핵심은 '이온'의 이동 속도를 빠르게 만드는 것으로, 5~10분 충전으로 원하는 거리를 갈 수 있도록 다양한 기술을 연구개발하고 있다"고 말했다.

화재 가능성을 낮추기 위한 '전고체 배터리' 연구도 활발하다. 윤 상무는 "현재는 양극과 음극 사이에 들어가는 전해질을 액체를 사용하는데, 액체 전해질은 화재에 취약하다는 점이 한계"라며 "글로벌 2차전지 회사들이 전고체 배터리를 개발하는 것도 이 때문"이라고 설명했다. 그러면서 "삼성SDI는 부피와 무게가 현재 개발 단계 전고체 배터리의 50% 수준인 'Ag-카본'이라는 특수한 음극구조를 연구하고 있다"며 "2025년 이후면 전고체 배터리를 시장에 공개할 수 있을 것"이라고 말했다.