[더구루=김은비 기자] 현대자동차·기아가 전고체 배터리 상용화에 한 발 더 다가섰다. 그동안 부식 문제로 사용이 어려웠던 구리를 전고체 배터리에 적용할 수 있는 기술을 개발, 미국 특허를 출원했다. 현대차는 이를 통해 전고체 배터리 분야에서 안정성과 가격 경쟁력 두 마리 토끼를 잡는다는 각오다.
19일 미국 특허청(USPTO)에 따르면 현대차는 황화물계 전고체 배터리 셀 내부에서 구리가 안정적으로 기능할 수 있도록 하는 보호 코팅 구조에 대한 특허를 신청했다.
이 기술 핵심은 구리 전극을 보호막으로 감싸 부식을 차단하면서도 전도성과 내구성을 유지하는 것이다. 기존 리튬이온 배터리에서는 구리가 전류 집전체로 널리 쓰였으나 전고체 배터리에서는 황화물 전해질로 인해 구리가 쉽게 부식돼 니켈이나 스테인리스강과 같은 고가 금속을 써야 했다.
이번 특허 출원은 기존 한계를 극복했다는 점에서 주목받고 있다. 이 기술은 구리 집전체 위에 보호 코팅을 입히고, 그 위에 음극·전해질·양극을 차례로 쌓는 방식이다. 은·알루미늄 같은 금속 입자를 섞어 만든 다공성 탄소 소재의 보호막을 통해 충·방전 과정에서 리튬이 균일하게 이동할 수 있다. 이를 통해 배터리 수명과 안정성을 높이는 등 성능을 개선하면서도 원가를 절감, 두 가지 과제를 동시에 해결했다는 평가다.
현대차는 이번 특허 출원을 통해 전고체 배터리 기술 경쟁에서 우위를 점할 것으로 기대하고 있다. 현대차는 이미 올해 초 경기 의왕연구소에 전고체 배터리 파일럿 라인을 구축하고, SES AI·팩토리얼에너지 등 스타트업 및 서울대와 공동 연구를 병행하며 상용화 준비에 속도를 내고 있다.
업계 관계자는 “전고체 배터리는 차세대 전기차의 핵심 동력원”이라며 “구리가 전고체 배터리에 쓰인다면 기존 니켈·스테인리스강 대비 가격 경쟁력과 안정성 등 성능을 모두 확보할 수 있을 것”이라고 말했다.
