아이엘, 리튬 메탈 덴드라이트 억제 특허 등록

아이엘이 30일 리튬 메탈 배터리의 수명과 안정성을 높일 수 있는 덴드라이트 억제 기술에 대한 특허 등록을 완료했다고 밝혔다. 이번 특허는 리튬 전이금속 산화물을 활용한 보호층 형성 기술로, 리튬 메탈 음극에서 발생하는 덴드라이트의 불균일 성장을 제어해 차세대 배터리 상용화의 핵심 과제를 해결하는 데 초점을 맞췄다.

등록 특허 명칭은 ‘보호층을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지’다. 해당 기술은 구리 집전체 표면에 기능성 보호층을 구현해 충·방전 과정에서 리튬이 균일하게 석출되도록 유도하는 방식이다. 이를 통해 전기화학적 안정성을 높이고 내부 단락 가능성을 낮추는 구조적 해법을 제시했다.

리튬 메탈은 이론적으로 가장 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있는 음극 소재로 평가된다. 그러나 충·방전 과정에서 형성되는 덴드라이트가 분리막을 관통해 내부 단락과 화재로 이어질 수 있다는 점이 상용화의 주요 장애 요인으로 지적돼 왔다. 아이엘은 이번 기술 확보를 통해 이러한 구조적 한계를 완화할 수 있는 기반을 마련했다는 설명이다.

회사 측은 해당 기술이 전고체배터리와 고출력·고안정성이 요구되는 차세대 응용 분야에 적용 가능하다고 밝혔다. 특히 휴머노이드 로봇과 드론 등 미래 모빌리티 영역에서 요구되는 배터리 성능 조건에 부합하는 기술로, 아이엘이 추진 중인 소형 전고체배터리 사업의 기술적 경쟁력을 강화할 수 있을 것으로 보고 있다.

고재환 아이엘 배터리R&D센터장은 “이번 특허는 리튬 메탈 배터리 상용화 과정에서 가장 근본적인 위험 요소로 꼽혀온 덴드라이트 문제에 대한 기술적 대안을 제시한 것”이라며 “연구 단계에 머무르지 않고 실제 적용이 가능한 기술로 완성도를 높여가고 있다”고 밝혔다. 이어 “전장과 로봇, 에너지 분야로 확장하는 미래 모빌리티 전략에서 이번 특허는 차세대 배터리 기술 자산의 핵심 축이 될 것”이라고 말했다.