극한 추위에도 끄덕없는 스마트폰 배터리 나올까
극한 추위에서는 스마트폰 배터리 성능이 급격히 떨어지면서 배터리가 빠르게 방전되거나 기기가 갑자기 꺼지는 문제가 발생한다. 이런 저온 환경에서 배터리 성능이 저하되는 문제를 개선할 수 있는 새로운 기술이 개발돼 주목받고 있다. 이스라엘 전고체 배터리 스타트업 애디오닉스(Addionics)가 새로운 배터리 기술을 개발했다고 IT매체 폰아레나가 최근 보도했다. 애디오닉스가 개발한 기술은 배터리 내부 전류 전달 방식을 개선한 '스마트 3D 다공성 집전체'다. 기존 배터리의 평평한 집전체 대신 미세한 구멍이 촘촘하게 뚫린 3차원 구조를 적용해 배터리 내부 이온과 전하가 보다 효율적으로 이동할 수 있도록 설계됐다. 일반적인 배터리 집전체가 평평한 종이와 같다면, 스마트 3D 다공성 집전체는 미세한 구멍이 있는 금속 스펀지에 가깝다. 3차원 구조를 통해 이온이 이동할 수 있는 경로를 늘리고 전하 흐름을 개선해 내부 저항을 낮추는 방식이다. 특히 낮은 온도에서는 배터리 내부 이온 이동이 둔화되면서 충전과 방전 성능이 떨어지는데, 새로운 구조는 이온이 보다 원활하게 이동할 수 있도록 해 저온 환경에서도 배터리 성능을 유지하는 데 도움을 줄 수 있다는 설명이다. 추위 뿐 아니라 고속 충전에도 효과 3D 다공성 집전체는 저온 환경뿐 아니라 충전 속도를 높이는 데도 활용될 수 있다. 이온이 이동할 수 있는 통로를 늘려 전하 전달 효율을 높이는 만큼 배터리의 충전 성능도 개선할 수 있다는 것이다. 도로에 비유하면 기존 배터리가 차선이 적은 도로라면, 3D 다공성 구조는 이온이 이동할 수 있는 차선을 추가로 확보해 교통 흐름을 원활하게 만드는 방식이다. 그렇다면 이 기술이 실제 스마트폰에 적용되는 시점은 언제일까. 애디오닉스가 발표한 공식 자료에서는 전기자동차와 트럭, 방산용 드론, 우주 및 전기항공 분야 등에 대한 활용 가능성을 강조했다. 폰아레나가 해당 기술을 스마트폰과 태블릿에도 적용할 수 있는지 회사 측에 문의한 결과, 소형 기기용 배터리에도 적용할 수 있다고 답했다. 회사 측은 3D 다공성 집전체가 스마트폰과 태블릿 같은 소형 배터리에 적용될 수 있으며, 기존 생산 라인을 크게 변경하지 않고도 도입할 수 있다고 설명했다. 또 이 기술은 기존 리튬이온 배터리의 구조에 새로운 설계 요소를 추가해 성능을 높이는 방식으로, 구현 방식 측면에서는 실리콘-카본 배터리와 유사하다고 덧붙였다. 애디오닉스는 이미 주요 기업들의 투자도 유치했다. 2024년 제너럴모터스(GM)를 비롯한 투자자들로부터 3900만 달러를 조달했으며, 같은 해 말에는 미국 내 제조시설에 4억 달러를 투자할 계획도 발표했다. 다만 새로운 배터리 기술이 실제 스마트폰에 상용화되기까지는 추가적인 성능 검증과 대량생산 과정이 필요할 것으로 보인다. 배터리 스타트업의 기술이 실제 제품에 적용되기까지 상당한 시간이 걸리는 사례도 있기 때문이다. 폰아레나는 애디오닉스가 GM과 같은 대기업의 지원을 받고 있다는 점에서 상용화 가능성을 주목할 만하다고 평가했다.
