일본이 정부의 적극적인 협조 아래 산학연이 힘을 합쳐 고체 리튬이온전지(LIB) 연구개발에 나선다.

일본의 신에너지종합개발기구(NEDO)는 자동차·축전지·재료 업체 23개사 및 대학·공공 연구 기관 15곳이 연계·협조해 고체 리튬이온전지(LIB) 조기 실용화를 위한 연구 개발 프로젝트 2단계를 시작했다고 지난 15일 밝혔다.

사업 총액은 100억엔, 사업기간은 2018년부터 2022년까지 예정되어 있다. 프로젝트는 크게 ∆공통 기반 기술 개발 ∆사회 시스템 디자인 적응 검토 등이 추진된다.

우선 고체 리튬이온전지의 병목 문제 해결을 위해 고체 전해질 양산·저비용 합성, 전극 활물질 전해질 코팅, 전해질 층·전극 층 시트 성형 등 모든 고체 LIB의 대형화·양산의 병목 요소 기술을 개발한다는 계획이다.

그 다음 시제품 셀을 사용 재료의 특성과 양산 전기차 탑재에 대한 적합성을 평가하는 기술을 개발한다. 새로운 재료·부품 내장 셀의 성능·내구성·안전성을 평가하는 공정, 적합성 등을 파악하기위한 표준 배터리 모델과 제작 사양 및 성능 평가 절차를 수립한다.

표준화에 대응한 연구개발도 진행한다. 고체 LIB 셀 및 배터리 팩의 불안전화·열화등을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 예측하는 기술, 일본 주도 국제 표준화를 염두에 둔 내구성·안전성 시험 평가법 개발 등도 개발한다.

이러한 연구개발과 함께 전기자동차가 대량 보급되는 미래 사회 시스템 대응에도 나선다. 이에 고체 LIB 및 EV·PHEV에 관한 국내외 정책·시장·연구 개발 동향 조사·분석, 충전 인프라 정비, 자원 제약, 3R(리듀스, 리유스, 리사이클) 등을 추진한다.

NEDO는 2013년부터 2017년까지 ‘선진·혁신 축전지 재료 평가 기술 개발’ 사업 이름 아래 고체 LIB 표준 배터리 모델(200mAh 급 단층 라미네이트 셀)과 같은 모델을 이용한 재료 평가 기술을 개발해 기업이나 대학 등이 LIB 용으로 개발한 고체 전해질과 전극 활물질 등을 받아 평가를 실시하는 등 성과를 거둔바 있다.

NEDO 관계자는 “지난 1단계 평가 기술은 재료의 기본 특성을 파악하는 것이었지만, 2단계에서는 전기차에 탑재 여부 및 양산 공정의 적합성을 포함해 평가 가능한 기술로 고도화할 계획”이라고 밝혔다.

한편, ‘기술연구조합 리튬이온전지 재료평가 연구센터(LIBTEC)’의 조합원으로 자동차·오토바이 제조업체 4 개사, 축전지 메이커 5개사, 재료 메이커 2개사가 참여하며 대학·연구 기관 14곳도 새롭게 참가한다.