전기차 시대에 앞서 배터리 기술이 차세대 성장 동력으로 부상하고 있다. 내연기관차 대비 이산화탄소 배출량을 50%가량 저감할 수 있는 전기차는 기후변화 대응과 탄소중립 실현을 위한 핵심 수단이 될 전망이다. 그러나 아직 전기차 가격이 높고 주행거리는 짧아 대중화에 어려움을 겪고 있다. 이런 문제를 해결하기 위해서는 에너지밀도와 지속성, 안전성을 높이면서 가격은 낮출 수 있는 혁신적인 배터리 기술이 필수적이다.

배터리 업계에서는 이른바 ‘궁극의 배터리’를 개발하기 위한 연구 경쟁이 치열하다. 지난 5월 30일 MIT 테크놀로지 리뷰 EmTech 콘퍼런스에 연사로 참가한 전기차 배터리 분야 세계적인 전문가이자 조지아공대 이승우 교수를 만나봤다. 이승우 교수는 “배터리 업계에서도 에너지밀도, 안전성, 수명, 가격 등 모든 성능을 만족하는 배터리를 찾고 있다”고 말했다. 현재 상용화된 리튬이온 배터리의 한계를 뛰어넘기 위해 전고체 배터리와 리튬금속 배터리 등 차세대 배터리 기술 개발이 한창이다.

전고체 배터리는 기존 액체 전해질을 고체로 대체해 발화 위험을 낮추고, 에너지밀도는 현행 리튬이온 배터리 대비 50% 이상 높일 수 있어 주목받고 있다. 그러나 아직 이온전도도와 계면 안정성 등 기술적 난제가 남아있고, 양산을 위한 원가 절감도 필요하다. 이승우 교수는 “우선 고성능 전고체 배터리 기술의 진전이 기대된다. 리튬금속부터 실리콘, 리튬-황까지 음극소재의 영역이 확장되고, 산화물, 황화물, 고분자 등 다양한 고체 전해질 물질들이 각축을 벌일 것”이라고 내다봤다.