나노 소재 전문 기업 석경에이티가 차세대 이차전지 핵심으로 주목받는 소재 ‘붕산화물계 고체 전해질’과 그 제조방법에 대한 국내 특허 등록을 완료했다고 16일 밝혔다.

전해질은 전지 내부 양극과 음극 사이에서 리튬 이온이 이동하는 통로로, 기존에는 충전이 빠르고 생산이 저렴한 액체 전해질이 주로 사용됐다.

그러나 액체 전해질은 온도 변화에 민감하고 화재 위험이 커 최근 이를 해결하기 위한 대안으로 고체 전해질이 떠오르는 분위기다.

고체 전해질은 불연성 소재로 만들어지기에 배터리 열폭주 문제가 거의 없고 높은 에너지 밀도를 가져 배터리 에너지 총량이 늘어난다는 장점을 가졌다.

단 충전 속도가 느리다는 한계점이 있어 최근 이를 높이기 위한 연구가 지속되고 있다.

석경에이티는 지난 2023년 신개념 고체 전해질 소재 개발에 성공한 이후 이를 미래 성장동력 및 전략적 신사업으로 추진해온 바 있다.

석경에이티 제3공장 조감도 [석경에이티 제공]

고체 전해질은 주로 황화물계로 만들어지는데, 수분에 민감해 유해가스인 황화수소 발생 가능성이 컸다.

반면 석경에이티가 개발한 붕산화물계 고체 전해질은 수분에 민감하지 않고 유해가스 발생 가능성이 낮아 안정성이 큰 것이 특징이다.

또 원료인 붕산염이 비교적 저가이면서 전도성이 우수하다는 장점도 있다.

한편 석경에이티는 현재 ‘붕산화물-용융염계 고체 전해질 및 제조방법’에 대한 기술도 특허 등록 최종 단계에 있다고 밝혔다.

석경에이티 관계자는 “붕산화물계 고체 전해질의 사업화를 통해 이차전지 배터리의 혁신을 주도하고 수익성을 높일 것”이라고 강조했다.

이어 “새로운 소재의 양산 설비를 갖추게 될 제3공장 건설도 현재 마무리 단계”라고 덧붙였다.

석경에이티의 제3공장은 오는 4월부터 가동하는 것이 목표로, 고체 전해질 소재를 비롯해 ‘중공 실리카’, ‘전기차 배터리 방열 소재(TIM)’ 등을 양산하게 된다.