LG에너지솔루션-서울대, 차세대 LMR 배터리 상용화 위한 핵심 기술 확보
노형석 기자
작성일 2026-09-08 08:23
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LG에너지솔루션은 서울대학교 화학부 임종우 교수 연구진과의 공동 연구를 통해 LMR 배터리의 전기차용 대형 셀 적용 가능성을 높이는 연구 성과를 달성했다고 전했다. 이 연구 결과는 세계적인 권위의 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 게재되며 기술적 성과와 학술적 가치를 인정받았다.
LMR 배터리는 코발트를 사용하지 않고 저렴한 망간을 주원료로 활용해 소재 비용을 절감할 수 있는 차세대 양극 소재로, 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 충·방전 과정에서 발생하는 가스 발생과 용량 저하 문제가 LMR 상용화의 최대 난제로 여겨져 왔다.
공동 연구팀은 LMR 배터리의 충·방전 과정에서 발생하는 가스 발생과 용량 저하의 원인을 규명하고, 이를 제어할 수 있는 대형 셀 최적 운용 조건을 개발했다. 연구팀은 충·방전 조건에 따른 산소의 산화·환원 거동을 정밀 분석한 결과, 산소 회복을 좌우하는 핵심 변수가 충전 상한 전압뿐 아니라 방전 하한 전압에도 있음을 밝혀냈다.
실제로 충전 상한 전압을 낮추고 방전을 기존보다 더 낮은 전압까지 진행했을 때 산소가 거의 원래 상태로 회복되는 현상을 확인했다. 이를 바탕으로 LG에너지솔루션 연구진은 40Ah급 LMR 대형 셀의 구동 전압 범위와 활성화 공정 조건을 재설계했으며, 최적화된 조건이 적용된 셀은 883회의 충·방전 평가 이후에도 초기 에너지의 92.2%를 유지하며 독보적인 수명 안정성을 입증했다.
임종우 서울대 교수는 “이번 연구는 LMR 배터리의 열화 원인을 산소의 가역성 관점에서 규명하고, 전기화학 프로토콜 설계만으로도 셀의 안정성을 개선할 수 있음을 보여준 결과”라며 “충전 조건뿐 아니라 방전 조건까지 종합적으로 고려해야 LMR 배터리의 장기 안정성을 확보할 수 있음을 확인했다”고 설명했다.
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