LG엔솔·서울대, LMR 배터리 가스 발생 억제 기술 확보

LG에너지솔루션과 서울대학교 화학부 임종우 교수 연구진이 LMR(리튬망간리치) 배터리의 가스 발생과 용량 저하 문제를 개선하는 기술을 확보했다고 7일 밝혔으며, 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다. 연구팀은 충전 상한 전압을 4.6V에서 4.3V로 낮추자 산화된 산소의 환원율이 86%에서 97%로 높아졌고, 방전을 기존 3.0V보다 낮은 2.0V까지 진행했을 때 산소가 거의 원래 상태로 회복되는 것을 확인했다.

이를 토대로 40Ah급 대형 셀의 구동 전압 범위와 활성화(Formation) 공정 조건을 재설계했으며, 활성화 단계에서는 온도를 낮추는 공정을 적용해 가스를 억제했다. 최적화 조건을 적용한 40Ah급 LMR 대형 셀은 883회 충·방전 평가 이후에도 초기 에너지의 92.2%를 유지했다.

LMR은 코발트를 사용하지 않고 망간을 주원료로 사용하는 양극 소재로, 전이금속뿐 아니라 소재 내부 산소까지 에너지 저장에 활용한다.