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한번 충전에 2천km 간다? 리튬황 배터리 눈길

호주 기업 브라이트썬(Brighsun)이 2차전지보다 5∼8배에 이르는 에너지 밀도를 갖춘 리튬황(Li-S) 배터리 시험을 시작했다고 발표했다. 이 기술을 응용한 배터리가 실용화된다면 이론상 한 번 충전하면 2,000km에 달하는 거리를 주행하는 전기 자동차가 실현될 수 있다.

브라이트썬은 지난 4월 21일(현지시간) 자체 개발한 리튬황 배터리 실용 시험을 시작했다. 이 배터리는 내구성이 높은 게 특징. 검사와 검증을 실시하는 스위스 인증 서비스 기업 SGS 시험 결과에 따르면 브라이트썬 배터리는 완전 충전 상탱에서 완전 방전하는 2C 사용 환경에서 1,700회 충방전을 해도 공장도 91% 성능을 유지한 채라고 한다. 충전 1회당 용량 소모가 0.01% 밖에 안 된다는 얘기다. 또 완전 충전 상태에서 12분간 완전 방전하는 5C라는 열악한 상태에서도 1,000회 충방전을 반복해도 74% 성능을 유지할 수 있다고 한다.

에너지 밀도가 높기 때문에 새로운 리튬황 배터리를 탑재한 스마트폰은 일주일 이상 사용 가능하며 전기 자동차라면 1회 충전으로 2,000km 주행할 수 있다고 한다. 리튬황 배터리는 음극에 리튬, 양극에 유황을 이용해 질량당 에너지량이 높고 비교적 가볍다는 장점이 있어 전 세계 기업이 연구를 기울이고 있다. 하지만 음극 리튬이 덴라이트로 되어버리거나 양극에 황화물이 부착하거나 성능이 극단적으로 저하되어 버리는 탓에 수명이 짧아 실용화를 가로막고 있다.

브라이트썬이 특허를 취득한 기술은 덴드라이트 발생을 억제하는 것으로 실용적인 고성능 리튬황 배터리 개발에 성공했다는 것이다. 또 리튬황 배터리는 흔한 물질인 유황을 이용해 저비용으로 생산할 수 있다는 장점도 있다. 예를 들어 브라이트썬 리튬황 배터리 브랜드인 2U는 용량 1kWh당 가격이 100달러 정도 밖에 안 된다. 브라이트썬은 이 배터리 대량 생산을 위해 투자사와 협의를 진행 중이며 빠르면 2020년 말 양산 체제 구축에 착수할 전망이라고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

이석원 기자

월간 아하PC, HowPC 잡지시대를 거쳐 지디넷, 전자신문인터넷 부장, 컨슈머저널 이버즈 편집장, 테크홀릭 발행인, 벤처스퀘어 편집장 등 온라인 IT 매체에서 '기술시대'를 지켜봐 왔다. 여전히 활력 넘치게 변화하는 이 시장이 궁금하다.

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