한국전기연구원(원장 직무대행 부원장 유동욱)은 하윤철 차세대전지연구센터 박사팀이 습식 공정의 일종인 공침법(Coprecopitation method)을 이용해 전고체전지용 황화물 고체전해질을 저렴한 비용으로 대량합성했다고 22일 밝혔다. 

전고체전지는 쉽게 말해 고체 전해질로 대체한 차세대 배터리다. 화재의 위험이 없고, 다양한 목적으로 활용 가능해 차세대 유망 기술로 손꼽힌다. 그 중에서도 가장 주목받고 있는 것은 '황화물(Sulfide) 계열 고체전해질'이다. 

황화물계 고체전해질은 이온 전도도가 높고 연성이 커 제조가 쉽다는 장점이 있다. 그러나 주원료인 황화리튬(Li2S) 가격이 비싸고, 다른 원료와의 혼합 공정에 높은 에너지가 들어 소량 생산만이 가능했다. 가격 역시 매우 비싸, 100g당 수백만원에 이른다. 

하윤철 박사팀은 값비싼 황화리튬 사용 없이 단 한 번의 용액합성 과정만으로 황화물계 고체전해질을 저가로 대량생산할 수 있는 획기적인 공정 기술을 개발했다. 여러 이온을 수용액 혹은 비수용액에서 동시에 침전시키는 '공침법'을 활용했다. 이는 기존의 고체전해질 제조 방식보다 15배 저렴하다.  

하윤철 박사는 "현재 황화물계 전고체전지 분야에서 일본이 원천소재 기술을 선점하고 있다면, 우리는 고체전해질 제조공정 기술 우위로 시장경쟁력을 확보하여 대응해야 한다"고 밝히며 "향후 KERI 기술의 기업체 이전을 통해 공정라인 확대 및 고체전해질 양산을 추진하고, 이를 기반으로 전고체전지 상용화에 필요한 다양한 제조기술(복합활물질, 이온전도분리막, 극판 및 셀 제조기술 등) 개발에도 많은 노력을 기울이겠다"고 전했다. 전기연은 이번 성과를 국내 산업계에 기술이전 할 계획이다.