3월 19일 중국항천과기그룹 8원(八院)과 난카이대학 연구팀이 공동으로 고에너지밀도·저온 배터리에 적용 가능한 불화수소계 전해액을 개발했다고 발표했습니다. 전해액은 리튬이온 배터리의 양극과 음극을 연결해 이온을 전달하는 핵심 구성 요소로, 배터리의 에너지 효율·안정성·온도 적응성에 결정적 역할을 합니다. 기존 전해액은 산소·질소 기반 용매를 사용해 리튬염 용해성은 높지만 전하 전달을 제한해 에너지 밀도와 저온 성능 개선에 한계가 있었습니다. 이번 연구팀은 불소가 리튬염에 잘 녹지 않는 난제를 극복하고 단불화 알케인 기반 신형 전해액을 합성했습니다. 그 결과 전해액 점도를 낮추고 산화 안정성과 저온 이온 전도율을 높여 배터리의 저온 출력 성능을 크게 개선했습니다. 연구에 따르면 새 전해액을 적용한 배터리는 실온에서 700Wh/kg 이상, 영하 50℃에서도 400Wh/kg 수준을 달성했으며, 영하 70℃에서도 정상 작동이 가능합니다. 이는 전기차 주행거리를 기존 500~600km에서 1,000km 이상으로 늘릴 수 있고, 극한 환경에서도 안정적 성능을 발휘할 수 있습니다. 또한 항공우주, 드론, 로봇 등 첨단 분야와 일상 생활의 스마트폰·전기차 등에서 응용 가능성이 큽니다.
저의 관점에서는 이번 뉴스는 중국이 리튬이온 배터리의 가장 큰 난제인 에너지 밀도와 저온 성능을 동시에 개선하는 기술적 돌파구를 마련한 것으로 평가됩니다. 글로벌 차원에서도 미국의 SolidEnergy, QuantumScape 같은 기업들이 고체 전해질 기반 차세대 배터리를 연구하고 있으며, 일본과 한국 역시 저온 성능 개선과 에너지 밀도 향상에 집중하고 있습니다. 특히 한국은 현대자동차·LG에너지솔루션·삼성SDI가 전고체 배터리와 고니켈 양극재 개발에 주력하고 있습니다. 중국의 이번 성과는 전해액이라는 핵심 소재에서 혁신을 이룬 사례로, 전기차·항공우주·극지 탐사 등 다양한 분야에서 경쟁력을 높일 수 있습니다. 결국 이는 배터리 기술 경쟁이 소재 혁신으로 확장되고 있으며, 글로벌 전기차 시장의 판도를 바꿀 수 있는 잠재력을 보여줍니다. 한국에도 소재 연구와 극한 환경 대응 기술을 강화해 글로벌 배터리 경쟁에서 우위를 확보할 필요성이 더욱 커지고 있습니다.