리튬이온전지 대체 가능한 저가, 고안전성 망간 수계전지 개발
망간 기반 수계 이차전지 개발 및 활용 운영비와 투자비 절감
한전 전력연구원(원장 이중호)과 현대성우쏠라이트(주)(사장 김병호, 이수철 이하 쏠라이트)는 18일 대전 전력연구원에서 ‘저가, 고안전성 망간 기반(Zn-MnO2) 수계 이차전지 개발 협력 확대 공동연구 협약’을 체결했다.
전력연구원은 2017년부터 2020년까지 서울대학교, 전기연구원과 함께 망간 기반 수계 이차전지 개발 기초과제를 진행해 세계 최초로 20Ah급 프로토타입 단전지를 개발하는데 성공했다.
이를 기반으로 2021년 11월부터 상용급 단전지 시작품 개발 및 양산을 위한 상용화 과제를 쏠라이트와 공동연구 합의에 이르렀다.
망간 기반(Zn-MnO2) 수계 이차전지는 음극은 아연, 양극은 이산화망간 그리고 전해질은 물을 기반으로 구성되는 이차전지이며, 한 번 사용 후 재활용이 어려운 기존의 알칼라인 건전지와 다르게 지속적인 충·방전이 가능한다.
또한 리튬이온배터리(LIB) 대비 저렴한 원자재 가격과, 수계 전해질 사용으로 인해 설치비용이 LIB에 비해 낮고 화재에도 안전해 최근 주목받고 있는 차세대 이차전지로 부각되고 있다.
탄소중립 실현을 위해 재생에너지의 전력망 수용성 확대를 위한 ESS 설비의 증설이 필요한 시점에서, 망간 기반 수계전지 개발을 통해 기존 LIB의 높은 원자재 가격, 화재 사고로부터의 안전성 문제 등을 해결할 것으로 기대된다.
전력연구원과 쏠라이트는 이번 공동연구를 진행해 상용급 시작품 셀을 개발할 계획이다.
한전이 가지고 있는 소재 최적화 기술, 가스 발생 완화기술 등과 쏠라이트의 수계전지 양산 기술, 기구 설계 등을 공유할 방침이다.
또한, 완성된 상용급 시작품 설계안을 개발한 후, 쏠라이트는 자체적인 생산라인을 설치하여 개발된 수계 단전지를 제조 및 양산도 추진한다.
전력연구원 관계자는 “두 기관의 공동연구를 통한 기술개발 완료 시 ESS 구축 비용을 절반 수준으로 낮출 수 있어 국내 ESS 시장 활성화 및 신재생에너지 확대에 큰 도움이 될 것이다”라고 밝혔다.