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中 비보, 'X200' 전 시리즈에 '반고체 배터리' 장착

중국 선두 스마트폰 브랜드 비보가 14일 'X200' 시리즈를 발표하면서 전 시리즈에 반고체 배터리를 탑재했다고 밝혔다. 비보에 따르면, X200 시리즈는 처음으로 3세대 실리콘 음극 기술을 적용했다. 비보가 '업계 최초'라고 소개한 3세대 실리콘 음극 기술은, 에너지 밀도를 기존 세대 대비 19.6% 높였다. 앞서 비보는 올해 3월 폴더블 스마트폰 'X폴드3'를 발표하면서 업계 최초로 2세대 실리콘을 적용하고 에너지 밀도가 780Wh/L이라고 밝힌 바 있다. 당시 이 에너지 밀도가 기존 흑연 배터리 대비 15.4% 높은 것이라고 소개됐다. X200 시리즈의 에너지 밀도를 높여 더 얇은 부피에서 더 큰 배터리 용량을 보유할 수 있게 됐다는 게 비보의 설명이다. 영하 20도씨의 극저온에서도 6시간 영상 녹화와 29.7시간의 통화를 지원한다고 강조했다. 사용자가 고화질 영상과 네비게이션 등 사용시 시스템온칩(SoC) 내부 작동 기제를 개선해 배터리를 더 절감할 수 있다고도 전했다. 비보 X200 시리즈에는 미디어텍의 '디멘시티 9400' 프로세서가 탑재되며, 최대 1.5km 거리에서 기지국 통신망없이 통화하는 비(非) 통신망 통신 기술도 적용된다. 이날 비보는 X200, X200 프로, X200 프로 미니 등 3종을 동시에 발표했으며, 가격은 X200이 4299위안(약 82만 4천 원)부터, 프로 버전이 5299위안(약 101만 6천 원)부터 프로 미니 버전이 4699위안(약 90만 원)부터 시작한다. 비보는 중국 배터리 기업 ATL과 공동으로 '블루오션 배터리 혁신 연구 실험실'을 설립해 배터리 기술을 개발하고 있다. 시장조사 업체 카운터포인트리서치에 따르면, 비보는 올 2분기 중국 내수 스마트폰 시장에서 18.5%의 점유율로 1위를 차지했다.

2024.10.15 08:42유효정

덕산퓨처셀, 반고체 2차전지 관련 원천특허 유럽서 취득

덕산퓨처셀은 핵심 IP 확보 및 이를 기반으로 하는 전고체·반고체 전지 사업 진출을 위해 이번에 유럽에서 발명의 명칭 '이차전지용 복합고체 전해질 및 이의 제조방법' 에 대해 특허를 취득했다고 15일 밝혔다. 덕산퓨처셀이 취득한 특허는 반고체 이차전지에 대한 원천 특허로서 한국, 미국, 일본에 이어서 유럽에서도 특허성을 인정 받은 것으로 알려졌다. 이러한 덕산퓨처셀의 특허는 리튬 산화물계, 리튬 황화물계, 나시콘, 나트륨산화물계 고체전해질, 비정질 이온전도도 물질 등의 이온 전도성 세라믹 물질에 전해액이 소액 주입되는 반고체 전지 타입을 모두 포함하는 것으로 알려졌다. 또한 덕산퓨처셀은 상기 이온전도성 세라믹 물질을 양극과 음극에 더블 코팅되는 다층 구조에 대해서도 원천특허를 소유하고 있다. 덕산퓨처셀은 확보한 IP(지식재산권) 기반을 토대로 개발한 산화물 전고체 파우더 소재를 이용해 반고체전지 및 리튬이온전지, 리튬메탈전지의 분리막 성능 개선 및 덴트라이트 방지에 의한 전지 성능 및 안전성 개선 등을 목표로 양산기술을 개발하고 있다. 또한 메이저 소재·배터리사와도 MTA(물질이전계약) 체결을 진행 중이며, 산화물 반고체 전지에 대한 상업화기술을 확보하기 위해 협업하기로 했다. 한편 덕산퓨처셀은 반도체·디스플레이 소재, 이차전지 첨가제 전문 기업인 덕산테코피아의 연결종속회사다.

2024.04.15 09:00장경윤

中 전기차 스타트업 니오, 반고체 배터리 양산 시작

중국 전기차 브랜드 니오가 '반고체 배터리' 양산을 시작했다. 전해질이 젤 형태인 반고체 배터리는 기술 개발과 상용화가 어려운 전고체 배터리의 과도기 단계다. 4일(현지시간) CNEV포스트에 따르면 니오는 2분기 출시 예정인 반고체 배터리 양산에 착수했고, 배터리 팩 첫 생산을 기념하는 행사를 열었다. 니오가 양산한 반고체 배터리는 260Wh/kg의 에너지 밀도를 제공하며 최대 1천55km의 주행 거리를 제공한다. 중국 배터리 업체 위라이언이 설계한 것으로 알려졌다. 니오는 2022년 자체 배터리 양산 계획을 확정하고, 매년 10억 위안 연구개발 투자를 공표하면서 애플과 파나소닉 등 기업 인재를 유치하는 등 자체 배터리 개발에 노력을 기울이고 있다. 니오에서는 매월 구독료를 지불하고 전기차 배터리를 사용할 수 있다. 현재는 대부분 75kWh와 100kWh 두 가지 옵션이 있지만, 150kWh 용량 옵션이 추가될 전망이다.

2024.04.05 10:03류은주

中 비보, 'X 폴드3' 발표…반고체 배터리 첫 장착

중국 스마트폰 브랜드 비보가 'X폴드3'를 발표하면서 업계 최초로 반고체 배터리를 장착했다고 26일 밝혔다. 비보에 따르면 배터리의 음극 소재로 업계 최고 수준의 2세대 실리콘을 사용해, 에너지 밀도가 780Wh/L다. 이전의 흑연 배터리 대비 15.4%가 높아진 것이다. 배터리 소재 자체에서 비롯하는 저온 배터리 수명 문제를 해결했다고도 설명했다. 이 배터리는 비보와 배터리 기업 ATL이 공동으로 설립한 '블루오션 배터리 혁신 연구 실험실'에서 개발한 것이다. 비보에 따르면 비보 X 폴드 3에 탑재된 5500mAh 용량의 이 배터리는 돌비 영상을 12시간 57분 재생할 수 있고, 12시간 21분 간 텐센트 회의를 할 수 있으며, 이틀에 한번 충전하면 된다. 영하 20도에서 5시간 32분 동안 연속 영상을 녹화할 수도 있다. 이날 비보는 발표회에서 아이폰 15 프로 맥스의 경우 텐센트 회의 시간이 10시간 3분에 그친다고 비교했다. 비보는 이날 이른바 '블루볼트(BlueVolt) 시스템'을 통해 획기적인 시스템 전력 소모 최적화를 이뤘다고도 소개했다. 비보 X 폴드 3는 이날 업계 최경량 가로형 폴더블 스마트폰이라고도 강조됐다. 비보가 공개한 비보 X 폴드 3의 중량은 219g이다. 전작의 중량은 270g 이였다. 비보는 비보 X 폴드 3가 '고강도 단조 프레임'과 '일체형 베어링 구조'를 갖췄으며 TUV 라인란트의 50만 회 폴딩 인증도 통과했다고 부연했다.

2024.03.27 07:17유효정

전기차 화재 막을 반고체 전해질 개발

반고체 전해질로 배터리 화재 위험을 낮출 수 있는 기술이 나왔다. 한번 붙으면 좀처럼 꺼지지 않는 전기차 배터리 화재 피해를 줄일 수 있으리란 기대다. UNIST(총장 이용훈)는 에너지화학공학과 송현곤 교수 등 공동 연구팀이 배터리 안에서 분자 결합이 가능한 '불연성 고분자 반고체 전해질'을 개발했다고 17일 밝혔다. 현재 불연성 전해질은 난연 첨가제를 다량 넣거나 끓는점이 매우 높은 용매를 써서 만들지만, 전해질 이온 전도도를 낮추는 등의 문제가 있다. 송 교수와 한국화학연구원 정밀화학연구센터 정서현 박사, 한국에너지기술연구원 울산차세대전지 연구개발센터 김태희 박사 공동 연구팀은 전해질에 2% 정도의 미량의 고분자만 넣어 젤 형태의 반고체 전해질을 만들었다. 이 전해질은 기존 액체 전해질보다 리튬 이온 전도도가 33% 높았다. 또 이 전해질을 넣어 만든 파우치형 배터리에는 전극과 전해질 사이 보호계면(SEI)이 형성되면서 수명이 110% 늘었다. 연소 과정 중 연료와 라디칼 연쇄 반응을 억제해 전해질 성능과 불연성을 동시에 확보했다고 연구진은 설명했다. 라디칼은 하나의 전자를 가지는 원자 혹은 분자로 매우 불안정한 특성을 보인다. 연구팀은 라디칼을 안정화할 수 있는 수치를 정량적으로 분석하고 불소화 알킬 사슬을 고분자에 합성해 이를 억제했다. 전기화학적 정량화를 통해 라디칼 억제 수치를 분석함으로써 불연성 전해질의 메커니즘을 밝히는데 기여할 전망이다. 송현곤 교수는 "고분자를 활용한 불연성 반고체 전해질은 기존 배터리 조립 공정에도 바로 적용 가능해 추후 불연성 배터리의 상용화를 가속화시킬 것"이라고 말했다. 연구진은 국내 5건, 해외 2건의 관련 특허를 출원했다. 이 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단, 한국산업기술기획평가원, 한국화학연구원과 삼성 SDI의 지원으로 이뤄졌으며, 학술지 'ACS 에너지 레터스(ACS Energy Letters)에 최근 실렸다. 논문 제목은 Fire-Inhibiting Nonflammable Gel Polymer Electrolyte for Lithium-Ion Batteries 이다.

2023.10.17 11:11한세희

니오, 자체 반고체 배터리 양산 연기...장비 구매 보류

중국 전기차 기업 니오가 반고체 배터리 양산을 늦추기로 했다. 12일 중국 언론 36kr에 따르면 니오는 최근 자체 반고체 배터리 양산 일정 연기를 결정했다. 매체가 인용한 여러 관계자들에 따르면 니오는 이로 인해 이미 배터리 공장의 일부 설비 구매를 보류한 상황이다. 이에 대해 니오는 "사업 수요에 따라 배터리 양산 시기를 늦췄다"며 "새로운 양산 일정이 조율될 것"이라고 확인했다. 니오는 지난해 자체 배터리 양산 계획을 확정하고 매년 10억 위안 연구개발 투자를 공표하면서 애플과 파나소닉 등 기업의 인재도 끌어모았다. 앞서 니오는 이달 150kWh 반고체 배터리팩을 출시하겠다고 밝힌 상황이다. 이 배터리 무게는 575kg으로 100kWh 배터리(555kg)보다 3.6% 무겁지만 주행거리가 625km에서 930km로 늘어난다. 이 반고체 배터리는 고체와 액체를 혼합한 전해질을 채용했으며, 실리콘카바이드 복합 음극재 및 초고니켈 양극재를 사용한다. 이 배터리셀은 공동 개발사인 베이징 위라이언(WeLion)이 공급한다. 중국 언론 IT즈자에 따르면 니오는 허페이에 첫번째 배터리 공장을 건설할 계획으로, 이를 통해 CATL에 대한 의존도 역시 낮아지게 된다. 이 공장은 연 40GWh의 캐파를 가지며, 셀은 테슬라의 4680 및 4695 대형 원통형 셀과 유사하다. 생산이 이뤄지면, 약 40만 대의 롱레인지 전기차에 적용될 전망이다. 니오는 이를 위해 지난해 5월 새로운 건축 프로젝트를 추진했으며 2억1800만 위안을 투자해 상하이 자딩구에 배터리 연구개발 실험실과 파일럿 라인 건설을 위한 공장을 임대한다. 36kr에 따르면, 상하이에 소재한 소규모 파일럿 라인에서 이미 대형 원통형 배터리 시제품을 개발했다. 배터리셀과 배터리팩의 파일럿 라인 테스트 기지는 아직 준공되지 않았지만 핵심 장비 업체가 이미 반년 가까이 상주했다.

2023.07.13 08:55유효정

원자력연, "전자빔으로 반고체 배터리 대량 생산"

반고체 배터리는 흐르지 않고 스스로 형태를 유지하는 겔 형태의 전해질을 쓰는 배터리다. 액체 전해질을 쓰는 기존 리튬이온 배터리와 차세대 전고체 배터리의 중간 형태다. 국내 연구진이 방사선 기술로 반고체 배터리를 대량 생산하는 기술을 개발했다. 한국원자력연구원(원장 주한규)은 전자빔을 이용해 반고체 배터리를 한 번에 대량 생산하는 새 '원팟(one-pot)' 공정 기술을 개발했다고 4일 밝혔다. 기존 리튬이온 배터리의 액체 전해질은 화재나 폭발 위험이 크다. 전고체 배터리는 전해질이 고체라 안전성이 높으나 이온전도도가 낮아 효율이 떨어지고, 가격이 비싸 상용화에 시간이 걸릴 전망이다. 반고체 배터리는 상대적으로 안전하지만, 겔 타입 전해질을 만드는데 필요한 화학 물질이나 열처리 때문에 배터리 성능이 악화될 수 있다. 배터리 성능을 유지하면서 반고체 배터리를 생산하는 방법으로 전자빔 기술이 있다. 전자빔은 방사선의 일종으로 물질의 구조와 성질을 변화시킬 수 있어 전자빔을 액체에 조사하면 액체가 반고체 형태로 변한다. 그러나 생산량 확대에 한계가 있고, 전자빔 설비 가격이 높아 경제성이 부족하다. 원자력연 최은영 박사팀과 포항공과대학교 화학과 박수진 교수팀, 신소재 기업 제브 공동 연구팀은 전자빔 기술의 경제성을 높이기 위해 대량 생산이 가능한 공정 개발에 나섰다. 전자빔을 조사할 때 배터리 내부 재료들이 받는 영향을 각각 분석해 최적의 조사선량을 도출했다. 액체 전해질을 쓰는 상용 파우치형 배터리를 쌓아 올려 최적화된 선량만큼 전자빔을 쬐어 한 번에 대량 생산 가능한 '원팟(one-pot)' 공정을 개발했다. 이 공정으로 기존 전해액 배터리와 유사한 성능의 반고체 배터리를 한번에 7개까지 생산할 수 있다. 전자빔은 조사 시간이 수 분 이내에 불과해 컨베이어 벨트 방식으로 빠르게 대량 생산할 수 있다. 연구진은 이 기술을 고용량 배터리 생산에 확대 적용하고, 상용화를 위한 공정 최적화를 진행할 예정이다. 주한규 원장은 "이번 성과는 방사선의 무한한 응용 분야 중 하나"라며 "앞으로 차세대 배터리 제조 산업에서 대체 불가한 방사선 강점 기술의 활용도와 위상을 높여나갈 것"이라고 밝혔다. 이번 성과는 학술지 '케미칼 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 최근 게재됐다. 논문명은 'One-pot production of multiple stacked lithium-ion batteries with gel polymer electrolyte through high-energy electron beam irradiation'이다.

2023.07.04 14:58한세희