LG에너지솔루션이 서울대와 공동으로 리튬망간리치(LMR) 배터리의 양산 가능성을 높이는 연구 성과를 달성했다고 7일 발표했다. 해당 연구 결과는 세계적 권위의 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 게재됐다.
LG에너지솔루션과 임종우 서울대 화학부 교수 연구팀은 LMR 배터리 충·방전 과정에서 발생하는 가스와 용량 저하의 원인을 규명하고 이를 제어할 수 있는 최적의 운용 조건을 개발했다. LMR은 코발트 대신 저렴한 망간을 주원료로 활용해 소재 비용을 줄일 수 있는 차세대 배터리다. 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있지만 충전 중 산화된 산소가 방전 과정에서 완벽히 회복되지 않으면 가스가 발생한다는 단점이 있다.
공동연구팀은 산소 회복을 좌우하는 핵심 변수가 충전 상한 전압뿐 아니라 방전 하한 전압에도 있다는 새로운 사실을 찾아냈다. 이를 해결하기 위해 40암페어시(Ah)급 LMR 대형 셀의 구동 전압 범위와 활성화 공정 조건을 재설계했다. 최적의 조건을 적용한 결과 883회의 충·방전 평가 이후에도 초기 에너지의 92.2%를 유지하며 높은 수명 안정성을 입증했다는 게 LG에너지솔루션의 설명이다. LG에너지솔루션은 2028년부터 LMR 배터리 양산에 나설 예정이다.
김우섭 기자 duter@hankyung.com