일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2021.6.4

NEDO, 전고체 다음 배터리 연구 개발
불화물과 아연 부극을 EV용 배터리에

신에너지산업기술총합개발기구(NEDO)는 2021년 6월 3일, 전고체 리튬이온 2차전지(LIB)의 차세대가 될 차량탑재용 배터리 연구 개발에 착수한다고 발표했다. LIB보다도 재료 자원이 풍부한 ‘전고체 불화물 이온 2차전지’와 ‘아연 부극 2차전지’의 2종류를 포스트 전고체 LIB로 결정, 대학이나 기업에 위탁해 연구 개발한다. 2021년도부터 5년 계획으로 추진한다.

현재의 전기자동차(EV)에 사용되고 있는 액체 전해질을 이용한 LIB를 대신해 20년대 중반 이후, 고체 전해질을 이용한 전고체 LIB가 보급될 것으로 전망한다. 예를 들면 도요타자동차는 20년대 전반에 전고체 LIB를 실용화한다는 목표를 내걸었고, 독일의 BMW나 폭스바겐과 같은 해외 자동차업체도 30년까지 전고체 LIB 탑재 차종을 생산 시작한다고 한다. NEDO가 목표하는 것은 전고체 LIB가 시장에 투입된 후, 그것을 더 웃도는 성능의 차량탑재용 배터리를 개발하는 것이다.

이번 사업에서 대상으로 삼고 있는 배터리 중 하나인 전고체 불화물 이온 2차전지는 불화물 이온(F-)을 이동체로 한 2차전지다. 본 프로젝트에서는 정부극에 다가 금속(polyvalent metal)을, 전해질에 무기 고체 전해질을 이용한다. 인터칼레이션형 LIB와는 달리, 전극 활물질 자체가 변화하는 ‘컨버전형’의 불화물 이온 2차전지를 개발한다고 한다. “에너지 밀도와 안전성의 포텐셜이 높다”(NEDO).

아연 부극 2차전지는 수산화물 이온(OH-) 이동체가 아연 금속 부극과 탄소 정극 사이을 왔다갔다하며 충방전한다. “안전성에 큰 이점이 있고 저비용화에도 유리하다”(NEDO). NEDO가 기존에 연구 개발해 온 ‘아연 공기 2차전지’의 공기 정극을 탄소로 치환해서 밀봉한 배터리계다.

NEDO에 따르면 전고체 불화물 이온 2차전지는 일본의 독창성이 높은 배터리라고 한다. “전고체 LIB는 한국과 중국 업체가 맹추격하고 있다”(NEDO). 이번에 타깃으로 하고 있는 차차세대 배터리에서는 일본의 기술력으로 차량탑재용 패권을 노린다.

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