폭스바겐, 음극 없는 배터리 시제품 개발…에너지 밀도 2배 겨냥

[디지털투데이 AI리포터] 음극 없이 작동하는 배터리 시제품이 기존 리튬이온 배터리보다 훨씬 높은 에너지 밀도를 보여 스마트폰 사용 시간 확대 가능성을 제시했다.

15일(현지시간) IT전문매체 폰아레나에 따르면 폭스바겐그룹은 고정된 음극 대신 전류 집전체를 쓰는 배터리 기술을 개발 중이다. 일반적인 리튬이온 배터리는 음극과 양극, 전해질로 구성된다. 충전 때는 전하 입자가 양극에서 전해질을 거쳐 음극으로 이동하고, 방전 때는 음극에서 기기를 지나 다시 양극으로 돌아가며 전력을 공급한다.

폭스바겐그룹의 방식은 고정 음극을 만들지 않는 대신 얇은 금속 포일 형태의 전류 집전체를 넣는다. 이 집전체는 충전 과정에서 전하 입자를 모아 음극처럼 작동하고, 방전하면 그 역할이 사라진다. 이 때문에 완전한 무음극 배터리라기보다 임시 음극 배터리에 가깝다는 설명이다.

가장 큰 장점은 용량이다. 시제품은 약 1270Wh/L의 에너지 밀도를 기록했다. 현재 최고 수준의 리튬이온 배터리가 약 700Wh/L 수준인 점을 감안하면 거의 2배다. 제조 공정도 단순해진다. 리튬 음극 생산 단계를 줄일 수 있어 비용 절감 여지가 있고, 배터리를 더 가볍고 얇게 만들 가능성도 있다.

다만 상용화까지는 시간이 더 필요하다. 충전 때마다 음극이 형성되고 방전 때 사라지는 과정이 아직 비효율적이기 때문이다. 이 과정에서 전류 집전체 표면에 리튬이 고르게 쌓이지 않고 일부가 남아 실제 용량이 빠르게 줄어들 수 있다고 매체는 전했다.