차세대 배터리 '리튬 금속전지' 안정성 높이는 전해액 나왔다.
참고 자료 : Electrolyte Design for High-Voltage Lithium-Metal Batteries with Synthetic Sulfonamide-Based Solvent and Electrochemical
동화일렉트로라이트, 리튬염·용매 내재화 추진···“IRA 대응·원가 경쟁력 확보”
리튬 금속전지의 안정성을 높이는 전해액을 지난 3월 6일 국제 학술지 '어드밴스드 머리티얼즈'에서 소개되었다.
리튬 금속전지는 에너지의 밀도를 크게 높인 차세대 전지로 흑연 음극을 사용하는 리튬 이온전지보다 저장량이 10배 높아 에너지 밀도를 50%이상 높일 수 있지만 리튬은 반응성이 높아 화재 위험성이 커진다 한계가 있었다.
연구진은 높은 충전 전압에서도 안정적인 용매를 합성했고, 여기에 첨가제를 넣어 안정성을 높였다. 또 전지 내부에서 가스가 발생하거나, 부피가 변하는 문제도 해결하였다. 성능 개선과 화재 위험성까지 크게 낮추는데 성공한 것이다.
동화일렉트로라이트에서 미국 인플레이션 감축법(IRA)에 대응으로 소재 국산화와 원가 경쟁력을 위해 전해액 원재료인 리튬염과 유기용매 내재화를 추진한다고 밝혔다.
리튬염은 미국 IRA와 유럽 핵심원자재법(CRMA) 영향으로 세계 주요국이 중국을 공급망에서 배제하고 있어 내재화가 필요한 상황이다. 리튬염은 중국 기업들이 글로벌 물량의 약 90%를 공급할 정도로 중국 의존도가 높고 동화일렉트로라이트도 대부분 물량을 중국에서 조달하고 있다.
마찬가지로 중국 업체들이 시장을 과점하고 있는 유기용매까지 동화일렉트로라이트가 내재화하면 수직계열화 체계를 구축, 가격 측면에서 글로벌 경쟁력을 확보할 수 있을 전망이다.
전고체 리튬황 배터리 난제 해결…'전도성 1000억배↑' 차세대 양극재 개발
참고 자료 : 전도성 1000억배 이상…전고체 리튬황 배터리 난제 해결(?)
내수 포화한 중국 전기차·배터리, 해외진출로 점유율 크게 늘려
참고 자료 : “중국 전기차·배터리, 자국 넘어 해외시장도 장악해 가고 있다”
황과 요오드를 결합한 새로운 양극 물질을 개발하였다는 소식이다.
황 구조에 요오드 분자를 삽입해 황의 낮은 전기 전도도를 11배 증폭 할 수 있고 전도성은 1000억 배 높였다. 또 요오드 분자 삽입 뿐만 아니라 낮은 녹는 점을 가지는 점도 양극재의 성능을 끌어올리는 데 중요한 역할을 한다고 말한다. 녹는 점이 낮으면 합성이 쉽다는 장점이 있는데 신소재는 65도라는 낮은 녹는 점을 가지고 있다. 때문에 소성에 필요한 열 비용이 적고 양극활물질의 결정 구조를 덜 손상시킬 수 있다.
배터리 업계에서는 황의 고유한 특성으로 인해 전고체 리튬황 배터리 개발에 어려움을 겪어 왔지만 이번 연구결과가 리튬황 배터리 상용화의 시발점이 될 것이라고 말한다.
중국의 전기차와 배터리 업체가 내수 포화에 따라 해외 시장 진출에 적극적으로 나서면서 해외 시장 점유율도 점차 증가하는 것으로 나타났다.
2023년 세계 전기차 판매량은 약 1407만 대로 2022년과 비교하여 33.5%가 늘었다. 그 가운데 60.0%인 약 841만 대가 중국 판매량인 것으로 드러났다. 내수 시장은 2022년 전기차 침투율이 25%를 넘어선데 이어 작년 2023년에는 30%를 넘겨 포화상태에 이르렀다. 중국 완성차 업체의 점유율은 2021년을 기점으로 내수시장에서 폭발적인 성장세를 나타냈다. 특히 BYD는 2020년 판매량 17만대, 2021년 61만대에 이어 2023년에는 약 290만대를 판매하며 업계 선두주자인 테슬라의 판매량까지 넘어섰다.
뿐만 아니라 전기차 스타트업인 리오토, 샤오펑, 니오가 성공적으로 시장에 진입하며 중국 완성차 업체의 시장 점유율은 2023년 기준 55.7%로 전체 시장 점유율의 절반 이상을 차지했다.
중국 배터리 업체 또한 완성차 업체의 글로벌 시장 확대 추세는 비슷하나 점유율이 가파르게 상승하고 있다. 대표적인 중국 배터리 업체인 CATL과 BYD, 고션 등은 지난해 해외에서 2022년 대비 각각 73%, 396%, 222%의 높은 판매 성장률을 기록했다.