[서울=뉴스핌] 이나영 기자= 신기술 소재 기업 아이엘은 박막공정 기반 소형 전고체배터리 상용화의 주요 난제로 꼽혀온 전극·전해질 계면 저항 문제를 개선할 수 있는 핵심 계면 제어 기술을 확보했다고 2일 밝혔다.

아이엘은 지난 2023년 가천대로부터 '전고체 박막 전지용 전극 수리장치 및 수리방법, 전고체 박막 전지 제조방법' 특허를 기술 이전 받아 연구개발을 진행해왔으며, 최근 데모 설비를 통한 검증을 마쳤다. 회사 측은 이번 기술이 적용될 경우 소형 전고체배터리의 용량 확대와 제조 수율 개선이 동시에 가능해 상용화 과정에서 의미 있는 진전이 될 것으로 전망했다.

기존 박막공정 기반 마이크로 전고체배터리는 안정성과 성능 측면에서 강점을 보여 휴대형 기기, 플렉서블 기기, RFID, 에너지 하베스팅, 의료용 및 군용 디바이스 등 다양한 분야에서 적용 가능성이 제기돼 왔다. 그러나 용량 확대에 한계가 있어 본격적인 시장 진입에는 제약이 있었다. 아이엘이 확보한 이번 기술은 고용량 구현의 가장 큰 걸림돌로 지적돼온 전극·전해질 계면 문제를 개선함으로써 시장 확대의 가능성을 높일 수 있을 것으로 평가된다.

아이엘 계면제어 핵심기술. [사진=아이엘]

특히 아이엘은 이 특허기술을 활용해 용량 증가와 함께 공정 개선을 동시에 실현할 수 있는 가능성을 확인했다. 기존 박막공정에서는 전극 두께가 두꺼워질수록 막의 응력이나 이물 성장으로 인해 불량이 발생해 용량 증가에 제약이 있었다. 

반면 일반적인 습식·건식 제조공정으로는 두께 구현은 가능하지만, 계면이 거칠어 박막 고체전해질의 균일한 코팅이 불가능했다. 아이엘은 이러한 문제를 해결하기 위해 펨토 레이저 기반 전극 수리장치를 고안했고, 최근 검증을 마침으로써 박·후막 하이브리드 형태의 소형 전고체배터리 구현을 가능하게 했다.

아이엘 관계자는 "아이엘의 전극·전해질 계면제어 핵심기술은 기존 박막형 전고체배터리의 한계를 넘어 실제 다양한 분야에 획기적으로 적용이 가능한 고용량의 제품 구현을 가능하게 할 것으로 예상된다"며 "이번 성과를 기반으로 양산형 설비 개발, 제조 비용 감소를 위한 연구에 매진할 것"이라고 밝혔다.

아이엘은 이번 성과를 기반으로 박막공정 기반의 소형 전고체 배터리부터 리튬메탈 음극 기반 고용량 전고체 배터리까지 아우르는 포트폴리오를 구축했다. 이를 통해 웨어러블·소형 디바이스 시장은 물론, 휴머노이드 로봇과 전기차 등 차세대 모빌리티 분야까지 확장 가능한 기술 경쟁력을 확보했으며, 향후 글로벌 전고체배터리 시장에서 리더십을 강화해 나갈 계획이다.

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