아이폰도 전고체 배터리?…日공급업체 신소재 개발 주장

[이데일리 김윤지 기자] 일본 전자기기 제조업체 TDK가 소형 전고체 배터리에서 사용할 수 있는 신소재를 개발했다고 발표했다. TDK는 애플의 공급업체로, 무선 이어폰, 스마트워치 등의 성능이 크게 향상될 것이라고 TDK는 내다봤다.

애플 로고(사진=로이터)

17일 영국 파이낸셜타임스(FT)에 따르면 사이토 노보루 TDK 최고경영자(CEO)는 “우리는 새로 개발한 전고체 배터리용 소재가 에너지 분야에서 크게 기여할 수 있다고 믿는다”며 이처럼 밝혔다. 그는 “조기 상용화를 향한 개발을 지속할 것”이라고 덧붙였다.

TDK가 개발했다고 주장하는 소형 전고체 배터리용 신소재는 세라믹 소재로, 1리터(ℓ)당 1천와트시(Wh)의 에너지 밀도를 자랑한다. 이는 현재 TDK가 양산하는 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 배터리보다 100배 가량 높은 에너지 밀도다. TDK는 이것이 높은 에너지 효율과 높은 수준의 안정성을 제공하면서 장치의 부피를 줄이고 기기의 작동 시간을 늘릴 것이라고 주장했다.

TDK는 내년 해당 전고체 배터리 시제품을 고객사에 전달한 후 양산한다는 목표를 세웠다.

다만 FT는 해당 신소재의 양산이 쉽지 않을 것으로 내다봤다. TDK의 신소재는 세라믹 소재로 깨지기 쉬워 자동차나 스마트폰용 배터리로 사용되는 데 기술적인 한계가 있다는 지적이다.

데이터 및 분석회사인 우드 매켄지의 선임 연구 분석가인 케빈 샹은 TDK가 개발했다는 신소재에 대해 “기계적으로 불리한 특성, 양산의 어려움과 비용 문제 등으로 스마트폰에 사용하기에는 어려움이 있다”고 말했다.

스마트폰, 전기차 등에 널리 사용되는 리튬 이온 배터리는 통상 액체 전해질을 사용하는데, 전고체 배터리는 이 액체 전해질을 고체 물질로 대체하는 차세대 배터리 기술이다. 액체 전해질과 비교해 안전성 증가, 고에너지 밀도 등이 강점으로 꼽히지만 현재 기술로는 제조 비용이 높아 양산에 어려움이 있다.

업계는 전고체 배터리가 전기차에 유용할 것이라고 보고 있다. 전고체 배터리가 전기차의 단점으로 꼽히는 주행 거리를 늘릴 수 있기 때문이다. 일본 자동차 업체 토요타는 빠르면 2027년, 닛산은 2028년, 혼다는 10년 안에 상용화를 목표로 하고 있다.

자동차 업계는 전고체 배터리 개발을 활발히 진행 중이나 이것이 얼마나 빨리 상용화될 수 있는지에 대해선 회의론도 제기된다. 세계 최대 전기차 배터리 제조업체인 CATL의 설립자 겸 최고경영자(CEO)인 쩡위친은 지난 3월 FT와 인터뷰에서 “전고체 배터리가 아직까지 충분히 작동하지 않고 있으며, 내구성이 부족하고 여전히 안전 문제가 있다”고 말했다.

1935년 설립된 TDK는 1960~1970년대 카세트 테이프 브랜드로 널리 알려졌다.