18일 오후 4시(현지시각) 미국 캘리포니아 버클리에서 SK이노베이션 이성준 기술혁신원장(좌측 세번째)과 폴리플러스 배터리 컴퍼니 스티브 비스코 대표이사(좌측 두번째)가 리튬 금속 전지 개발을 위한 공동 개발 협약을 맺고 있다. [사진=SK이노베이션]

SK이노베이션이 차세대 배터리 핵심 소재 개발에 본격적으로 나선다.

SK이노베이션은 미국 캘리포니아 버클리에서 18일 오후 4시(현지시각) 미국 배터리 기술 개발 업체인 폴리플러스 배터리 컴퍼니(PolyPlus Battery Company)와 리튬 금속(Li Metal) 전지 개발을 위한 공동 개발 협약을 맺었다고 19일 밝혔다.

SK이노베이션은 이번 협약을 통해 폴리플러스가 보유한 '전도성 유리 분리막' 연구 개발에 자금을 투자하게 된다. 향후 지분 투자 및 기술 라이선스 확보 옵션도 검토하고 있다.

SK이노베이션은 오는 2021년 하반기까지 전도성 유리 분리막에 대한 연구를 마무리 하고, 이를 리튬 금속 전지 개발에 적용할 계획이다.

리튬 금속 전지는 흑연 대비 10배 이상의 용량을 지닌 리튬 음극을 사용하기 때문에 에너지 밀도가 리터(ℓ)당 약 1000Wh 수준으로 일반 리튬 이온 전지 대비 두 배 가량 높다.

다만 배터리 충전 과정에서 음극 표면에 리튬이 적체되는 덴드라이트(금속 표면에 비정상적으로 생성되는 결정)가 발생, 분리막을 통과·훼손해 결국 화재가 일어난다는 한계가 있다.

전도성 유리 분리막은 덴드라이트가 분리막을 통과하지 못하도록 억제해 리튬 금속 전지를 안정화 시킨다는 점에서 향후 리튬 금속 전지 상용화를 위한 핵심 소재로 구분된다.

이번 협약은 SK이노베이션 기술혁신연구원이 작년부터 추진 중인 '오픈 이노베이션' 방식을 통해 기술을 확보하는 첫 번째 사례다.

SK이노베이션은 2017년부터 미국, 유럽 소재 주요 연구소, 대학과의 네트워크 구축을 통해 연구개발 협력 생태계를 구축해왔다. 이를 토해 이번 투자 협약과 같은 사업 협력 생태계까지의 확장을 지속적으로 시도할 방침이다.

SK이노베이션은 배터리 메탈 리사이클링, 친환경 소재 개발 등에 대한 연구개발 협력 연대를 구축 중이다.

이성준 SK이노베이션 기술혁신연구원장은 "빠르게 진행되는 미래 전기차 배터리 사업에서 주도권을 갖기 위한 차세대 핵심 역량은 기술력"이라며 "앞으로도 오픈 이노베이션을 활용해 다양한 외부 단체와 협력을 넓혀 나갈 것"이라고 말했다.

SK이노베이션은 지난해 배터리 사업에 대한 집중 투자를 결정해 국내를 비롯한 중국 창저우, 헝가리 코마롬, 미국 조지아 지역에 배터리 생산 설비를 구축 중이다. 2025년까지 추가 수주를 통해 총 생산량을 60GWh까지 확대한다는 계획이다.

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