하이브리드 리튬메탈 배터리
리튬메탈의 높은 에너지 밀도와 리튬이온 배터리의 안정성이라는 두 가지 특징을 혼합한, 즉 '하이브리드'한 형태의 배터리.
자동차의 하이브리드 모델이 내연기관과 전기모터를 결합하여 연비 효율과 성능을 동시에 높인 것과 비슷한 개념이다.
미국의 전기차용 배터리 개발 기업 SES가 2021년 11월 3~4일 미국과 한국, 중국에서 잇따라 ‘배터리 월드’라는 온라인 행사에서 처음으로 선보였다.
아폴로란 이름의 이 리튬메탈배터리(107Ah)는 무게는 0.98㎏에 불과하지만 에너지 밀도는 ㎏당 417Wh에 달한다. 기존 리튬이온 배터리가 ㎏당 250~300Wh인 점을 감안하면 주행거리는 약 30% 늘어나게 된다. 충전 성능도 높였다. 12분 만에 10%에서 90%까지 고속 충전할 수 있다.
아폴로는 관통, 과충전, 단락, 온도 등 안전성과 관련해 외부 검증도 통과했다. 치차오 후 SES 최고경영자(CEO)는 “광범위한 온도와 전력 밀도 범위에서 비슷한 수준의 높은 에너지 밀도를 제공한다”고 소개했다. 고온과 저온, 고속과 저속 주행 때 원활하게 작동한다는 의미다.
아폴로의 비결은 기존 리튬이온 배터리의 액체 전해질을 ‘고농도 염중용매’로 바꾸고, 흑연 또는 실리콘이 들어가는 음극재에 리튬메탈을 넣은 데 있다. 전해질을 100% 고체로 바꾼 순수 전고체 리튬메탈 배터리의 전 단계 수준이라는 평가다.
SES는 2025년 상용화를 목표로 중국 상하이 자딩구에 연간 1GWh의 리튬메탈 배터리를 생산공장을 짓고 있다.