LG엔솔·서울대, 차세대 LMR 배터리 가스 발생 억제 기술 개발

LG에너지솔루션과 서울대학교 연구진이 차세대 LMR(리튬망간리치) 배터리의 안정성을 개선하는 핵심 기술을 확보했다.

LG에너지솔루션은 임종우 서울대 화학부 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 LMR 배터리의 전기차용 대형 셀 적용 가능성을 높이는 연구 성과를 달성했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 게재됐다.

LMR은 코발트 대신 저렴한 망간을 주원료로 활용해 소재 비용을 낮추고 에너지 밀도를 높인 차세대 양극 소재다. 그러나 충·방전 과정에서 산소 반응으로 인해 발생하는 가스 및 성능 저하 문제가 전기차용 대형 셀 상용화의 최대 난제로 꼽혀왔다.

공동 연구팀은 충전 상한 전압과 방전 하한 전압을 조절해 산소의 환원율을 향상시키는 최적 운용 조건을 확인했다. LG에너지솔루션은 이를 토대로 40Ah급 LMR 대형 셀의 구동 전압과 활성화 공정 조건을 재설계해 대형 셀 특유의 가스 발생을 억제했다.

최적화된 조건이 적용된 40Ah급 LMR 대형 셀은 883회 충·방전 평가 이후에도 초기 에너지의 92.2%를 유지하는 수명 안정성을 입증했다.

LG에너지솔루션 관계자는 "이번 연구는 LMR 배터리의 주요 과제였던 가스 발생을 억제해, 대형 셀에서도 안정적인 배터리 수명을 확보할 수 있음을 보여준 성과"라며 "차세대 LMR 배터리 시장 성장의 중요한 발판을 마련했다"고 말했다.

박혜연 기자 phy@datanews.co.kr