[더구루=정예린 기자] 한화솔루션이 투자한 미국 전고체 배터리 소재 스타트업 ‘앰프세라(Ampcrea)’의 고체 전해질 개발 계획이 순항하고 있다. 성능 테스트 결과 우 우수한 충·방전 속도를 확인, 제품 상용화에 한발 더 다가섰다. 

앰프세라는 26일(현지시간) 최근 진행한 전고체 배터리 기술 테스트에서 1C 조건에서 충·방전 사이클 5000회를 달성하는 동안 80% 이상의 용량을 유지했다고 발표했다. 시험에 사용한 전고체 배터리는 고체 전해질과 실리콘 음극재, 고용량 니켈·망간·코발트(NMC) 기반 양극재로 구성된다. 

C-rate(충방전율)는 충전과 방전 속도를 나타내는 단위다. 1C는 전지용량 100%까지 1시간에 배터리 시스템을 충전하는 속도를 이른다. 앰프세라는 내년 말 15분 내 충전을 의미하는 4C 조건 하에 테스트를 수행, 성공적인 결과를 확인할 수 있을 것이라고 자신했다. 

앰프세라는 기술 개발을 가속화해 빠른 시일 내 대량 양산 체제를 갖춘다는 목표다. 이를 통해 전기차용 전고체 배터리 소재 가격을 낮춰 리튬이온배터리대비 경쟁력을 확보, 전고체 배터리 상용화를 이끈다는 포부다. 

앰프세라는 지난 2017년 설립된 고체 전해질 스타트업이다. 애리조나주 투산에 연구개발(R&D)과 제조 시설을 두고 있다. 관련 기술 특허만 25개 이상 보유하고 있다. 액체전해질에 버금가는 우수한 성능을 입증하며 미국 에너지부(DOE)로부터 수년째 보조금을 지원받고 있다. 

한화솔루션도 앰프세라에 베팅했다. 한화솔루션은 작년 앰프세라의 1500만 달러 규모 시리즈A 펀딩 라운드에 참여, 지분 9.73%를 보유하고 있다. <본보 2022년 12월 14일 참고 [단독] 한화솔루션, '꿈의 배터리' 전고체전지 기술 확보 추진>

고체 전해질은 '꿈의 배터리'라 불리는 전고체 배터리의 핵심 소재다. 높은 기술력을 요해 세계적으로 소수 기업이 선점하고 있다. 앰프세라를 비롯해 토요타, 브라이트볼트, 엠파워 머터리얼, 아이오닉 머터리얼, 토시마 매뉴팩처링 등이다. 

전고체 배터리는 액체 전해질을 쓰는 기존 리튬 이온 배터리보다 화재나 폭발 위험이 적다. 높은 에너지 밀도, 빠른 충전 속도도 장점으로 꼽힌다. 기업들은 전고체 배터리가 리튬이온배터리를 꺾고 미래 모빌리티 시장 주류로 자리 잡을 것이라고 보고 개발에 속도를 내고 있다. 전고체 배터리 시장이 2035년 28조원 규모로 성장할 것이라는 게 업계 전망이다. 

에머리 브라운 앰프세라 운영 관리자는 "앰프세라의 비용 효율적인 무흑연 접근 방식은 차세대 배터리에 전략적 시장 이점을 제공한다"며 "우리는 전고체 전해질 소재의 선두 공급업체로서 글로벌 배터리 소재 시장을 모니터링하고 전고체 배터리의 상용화를 가능하게 하기 위해 미국 공급망을 강화하고 확보할 수 있는 방법을 모색하고 있다"고 밝혔다.