전고체 배터리 전쟁 | 배터리 이야기 4화
폭발하지 않는 배터리를 만들 수 있을까
1화에서 우리는 리튬 배터리가 왜 폭발하는지 살펴보았다.
문제의 핵심은 하나였다.
가연성 액체 전해질.
그렇다면 자연스럽게 이런 생각이 떠오른다.
“액체 대신 고체를 쓰면 되지 않을까?”
바로 이 아이디어에서 등장한 기술이 전고체 배터리다.
기존 리튬 이온 배터리는 이온이 이동할 수 있도록 액체 전해질을 사용한다.
하지만 전고체 배터리는 이름 그대로 고체 전해질을 사용한다.
이 변화 하나로 여러 가지 장점이 생긴다.
그래서 많은 기업들이 전고체 배터리를 차세대 배터리 기술이라고 부른다.
문제는 의외로 단순하다.
이온이 움직이기 어렵다.
액체에서는 이온이 비교적 자유롭게 이동한다.
하지만 고체에서는 상황이 완전히 달라진다.
고체 내부에서는 원자 구조 사이를 통과해야 하기 때문에 이온 이동이 훨씬 느려진다.
이 때문에 배터리 성능이 크게 떨어질 수 있다.
배터리는 여러 층으로 이루어져 있다.
이 층들이 만나는 경계면을 계면이라고 부른다.
문제는 고체와 고체가 맞닿을 때 완벽하게 밀착되기가 어렵다는 점이다.
작은 틈이 생기면 이온 이동이 방해를 받는다.
이 현상을 과학에서는 계면 저항이라고 부른다.
전고체 배터리는 분명 매력적인 기술이다.
하지만 현실에서는 아직 해결해야 할 과학적 문제가 많다.
그래서 현재 대부분의 전기차는 여전히 리튬 이온 배터리를 사용하고 있다.
그렇다면 한 가지 궁금증이 남는다.
전기차 기업들은 이 문제를 어떻게 해결하려 할까?
다음 이야기에서는 세계에서 가장 유명한 전기차 기업 Tesla가 어떤 배터리 전략을 선택했는지 살펴보려 한다.