IBM, 중금속 코발트·니켈 필요 없는 신형 전기차 배터리 개발
해수에서 추출한 친환경 소재로 가격↓ 성능↑
[데일리포스트=최율리아나 기자] IBM 산하 R&D 조직인 IBM 리서치(IBM Research) 연구팀이 지금까지 배터리에 사용되지 않은 소재를 이용해 기존 리튬이온배터리보다 높은 성능을 가진 친환경 배터리를 개발했다고 18일(현지시간) 발표했다.
IBM 리서치는 리튬이온배터리에 사용되는 코발트와 니켈 등 중금속이 엄청난 환경 및 인도적 위험을 초래한다고 지적했다. 이전부터 코발트 광산이 아동 노동 착취와 최악의 노동환경으로 악명이 높아 새로운 배터리 개발이 요구되어 왔다.
연구팀은 “최적의 배터리 소재를 찾는 데 인공지능(AI)을 활용해 얻은 데이터 정보를 바탕으로 배터리 성능 향상 속도를 높였다”고 전했다.
IBM 리서치가 개발한 신형 배터리는 해수에서 추출한 독자 소재로 만든다. 구체적으로 코발트·니켈을 포함하지 않는 음극재와 높은 인화점을 가진 안전한 액체 전해질을 사용한다. 이 조합을 통해 배터리 성능을 저하시키는 충전 중 리튬 금속 덴드라이트 (dendrite) 생성을 억제하고 배터리 성능 향상에 성공했다고 IBM 리서치는 주장했다.
IBM 리서치는 새로 개발된 배터리는 초기 테스트 단계에서 이미 높은 잠재력이 확인됐으며, 다음의 항목에서 리튬이온배터리를 능가하는 성능을 보였다고 설명했다.
▲ 저비용: 음극재로 코발트·니켈 등 중금속을 사용하지 않기 때문에 비용 절감
▲ 고속충전: 5분 미만에 80% 충전용량까지 충전
▲ 높은 출력밀도: 리튬이온배터리 이상의 1만W/L 출력 밀도 달성
▲ 높은 에너지 밀도: 최첨단 리튬이온배터리 대비 800Wh/L 이상의 에너지 밀도 달성
▲ 우수한 에너지 효율: 배터리 충전 전력과 배터리 방출 전력 비율 90% 이상
▲ 낮은 가연성: 화재 위험이 낮아 차량 등에도 안심하고 장착
아직 IBM 리서치 실험에서 확인된 단계지만 상용화되면 저비용 급속 충전이 가능한 전기 자동차가 실현될 것으로 기대를 모으고 있다. 또 높은 에너지 밀도와 출력 밀도는 전기 항공기 분야에 활용될 가능성이 있다.
한편, IBM은 신형 배터리의 상용화를 위해 메르세데스벤츠와 세계최고의 배터리 전해질 업체인 센츄럴 글라스, 배터리 제조업체인 싸이더스와 제휴했다고 발표했다. IBM은 “차세대 배터리의 대규모 개발은 아직 조사 단계지만 이번 제휴가 차세대 배터리 에코 시스템의 실현에 도움이 되길 기대한다”고 밝혔다.