미코, 전고체 전지 시장 공략 본격화…전담 사업부 신설

[아이뉴스24 고종민 기자] 미코그룹이 전고체 배터리 전담팀을 신설하고 본격적인 시장 공략에 나선다.

전고체 배터리 분야는 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 국내 배터리 3사를 비롯해 미코, 이수화학 등 관련 기술을 확보하고 있는 여러 기업들이 뛰어들고 있다.

6일 금융투자업계에 따르면 미코는 미래 성장 동력으로 전고체 배터리를 선정하고, 미래 사업부 내 전고체 배터리 전담팀을 구성하고 전해질 상용화에 박차를 가하고 있다.

미코는 팀 구성과 함께 기술적 확보에도 전력을 다하고 있다. 지난해 10월 ‘전고체 배터리용 고체 전해질’ 상용화를 위해 유니스트(UNIST) 김건태 교수팀과 신규 물질에 대한 샘플테스트·특허출원을 완료했다. 해당 특허는 ‘산화물계 고체 전해질 신규 물질이 도핑된 고체 전해질·제조 방법’(전고체 리튬 이차전지용 갈륨-테루륨이 도핑 된 고체전해질과 그의 제조 방법)이다.

또한 전고체 배터리 사업의 공식적인 편입 작업도 진행 중이다. 미코는 오는 31일 정기 주주총회에서 사업 목적 추가 안건으로 ‘고체전해질 관련 원부자재, 부품, 장비의 개발, 제조· 판매’를 올렸다.

전고체배터리 시장 성장성도 기대감이 크다. 글로벌 조사 업체 얼라이드 마켓 리서치(Allied market research)는 지난 2017년 633억원이었던 글로벌 전고체 배터리 시장이 2025년 1조6천820억원으로 확대한다고 예상했다. 또 일본 시장조사업체 후지경제는 2035년 전고체 배터리 시장규모가 32조6천억원에 이를 것으로 내다봤다. 미코는 전고체 배터리 시장 급성장기에 상용화된 제품을 내놓을 계획이다.

내부에선 기술 확보에 자신한다. 현재 2차전지로 불리우는 리튬이온배터리는 액체전해질을 사용하며 전고체 배터리는 내부 전해질을 고체로 대체한다. 여기서 고체 전해질 층이 세라믹 재질로 구성된다. 소재의 변화는 많은 이점을 가져온다.

리튬이온배터리는 기계적 손상, 과방전, 과충전으로 인한 전기적 결함, 내부과열, 외부로부터 이차적 열 방출 등으로 폭발반응이 일어날 수 있다. 반면 전고체 배터리는 이러한 위험을 차단하는 방향으로 개발되고 있다. 전고체 배터리가 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 ‘전해질’을 기존 가연성의 액체에서 고체로 대체하는 것이다. 산화물계 고체 전해질 배터리 업체는 대표적으로 프롤로지움이 있다.

한편 전고체배터리 관련 기술은 크게 황화물계, 산화물계, 폴리머계로 구분된다. 황화물계는 다른 재료에 비해 이온전도도가 높다.

다만 황화수소라는 유독가스(독성물질) 발생 리스크 해소가 필요하다. 산화물계는 황화물계의 안전성 문제를 해결하지만 계면 저항으로 인해 고출력과 빠른 충전을 방해하는 요소를 가지고 있어, 산화물계 전고체배터리가 1천°C 이상의 고온소결 과정을 필요로 한다. 폴리머계는 산화물계와 황화물계를 섞어서 사용하는 하이브리드 형태다. 계면 저항 문제를 해결하고 기존 배터리 공정을 사용할 수 있다는 장점이 있지만 앞선 두 형태에 비해 이온전도도가 낮다.