獨 프라운호퍼THM, '안정성 강화' 알루미늄이온 배터리 연구 착수

2021.08.25 14:16:27

비용 절감·에너지밀도 4배 향상 장점

 

[더구루=오소영 기자] 독일 프라운호퍼 고성능재료 기술센터(Technologiezentrum Hochleistungsmaterialien·THM)가 알루미늄이온 배터리 연구에 나섰다. 에너지밀도와 안전성이 강화돼 리튬이온 배터리를 대체할지 주목된다.

 

25일 업계에 따르면 프라운호퍼 THM은 알루미늄이온 배터리를 개발하고 있다. 알루미늄이온 배터리는 양극재로 알루미늄을 사용한 배터리다. 기존 리튬이온 배터리보다 제조 비용을 절감할 수 있고 에너지밀도가 4배 높으며 안전성도 향상됐다. 30초 이내에 충·방전이 가능하다.

 

연구팀은 1만회 이상 충·방전 사이클을 입증했다. 최신 연구에서 2배 이상 늘릴 수 있는 것으로 확인되며 리튬이온 배터리보다 강한 내구성을 증명했다. 연구팀은 장난감이나 소형 가전 등에 쓰이는 단추형이나 파우치형으로 개발될 수 있다고 봤다. 상용화 시기는 미정이다.

 

전기차 시장이 성장하면서 차세대 배터리에 대한 연구가 활발하다. 특히 리튬과 니켈, 코발트 등 주요 원재료 가격이 높아지며 다양한 양극재 개발이 주목을 받고 있다.

 

양극재는 배터리 용량을 늘리고 출력을 높이는 핵심 원료로 에너지를 저장하거나 방출시키는 역할을 한다. 배터리 원가의 40%를 차지한다. 시장조사업체 블룸버그뉴에너지파이낸스(BNEF) 자료에 따르면 전 세계 양극재 시장 규모는 2025년 296억 달러(약 34조원)에 이를 것으로 전망된다.

 

LG에너지솔루션은 코발트를 줄이고 알루미늄을 첨가한 4원계 배터리인 니켈·코발트·망간·알루미늄(NCMA) 배터리를 개발했다. 올해 하반기 양산 예정이다. 중국 CATL은 최근 나트륨이온 배터리를 선보였다. 현재 에너지밀도는 kg당 160Wh 수준이지만 향후 200Wh 이상으로 높일 계획이다.

 

오소영 기자 osy@theguru.co.kr
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