한국 엔지니어들이 9초 만에 배터리를 완충하는 기술을 개발

한국 엔지니어들이 9초 만에 배터리를 완충하는 기술을 개발해 전자 기기의 혁신을 이끌고 있습니다 🔋

휴대폰을 9초만 충전해도 일주일 내내 사용할 수 있는 배터리 성능을 누릴 수 있다니, 미래 기술이 아니라 삼성 첨단 배터리 연구소에서 방금 시연한 기술입니다. 이 연구소의 고체 배터리 프로토타입은 신발 끈을 묶는 시간보다 빠르게 0%에서 100%까지 충전되며, 일반적인 사용 환경에서 7일 동안 기기를 사용할 수 있도록 전력을 공급합니다. 우리가 알고 있는 배터리 한계에 대한 모든 것이 이제 구식이 되었습니다.

이 획기적인 기술은 액체 전해질 대신 고체 황화물 전해질을 사용하고, 기존의 흑연 대신 은-탄소 복합 양극을 사용합니다. 고체 전해질은 리튬 이온이 액체보다 100배 빠르게 이동할 수 있도록 하여 과열 없이 초고속 충전을 가능하게 합니다. 은-탄소 양극은 덴드라이트(배터리 열화 및 화재의 원인이 되는 뾰족한 구조)를 형성하지 않고도 이온을 빠르게 받아들일 수 있습니다. 에너지 밀도는 900Wh/kg에 달하는데, 이는 현재 리튬 이온 배터리의 거의 3배에 해당합니다. 마치 연료 탱크가 순식간에 가득 차서 3배 더 멀리 갈 수 있는 것과 같습니다.

이 기술은 전기차의 "주행거리 불안"을 해소합니다. 주유소에서 9초 충전으로 800km를 주행할 수 있기 때문입니다. 스마트폰의 경우 매일 충전하는 대신 일주일에 한 번만 충전해도 되고, 배터리는 성능 저하 없이 기기 수명 내내 사용할 수 있습니다. 심장 박동기 같은 의료 기기도 한 번 충전으로 수십 년 동안 작동할 수 있습니다. 또한 이 기술은 -20°C에서 80°C까지 안전하게 작동하므로 기존 배터리가 치명적인 고장을 일으키는 극한 환경에서도 사용할 수 있습니다.

삼성의 프로토타입은 1만 회 이상의 충전 사이클을 견뎌냈지만 용량 손실은 전혀 없었습니다. 기존 배터리는 500회 충전 사이클 후 눈에 띄게 성능이 저하됩니다. 상용 생산은 2025년 말에 시작되어 첫 번째 제품은 2026년에 출시될 예정입니다. 휴대폰을 잠금 해제하는 것보다 충전하는 데 시간이 덜 걸린다면, 우리는 더 이상 배터리 수명에 대해 생각조차 하지 않게 될까요?

출처: 삼성종합기술원, Journal of Power Sources 2025

출처: https://www.facebook.com/ItisaScience/posts/pfbid025cv6WESx6XxvbqikkD6xetyDzYJnorgwvkZLtejZjXmuKDTXkHXaxMoCiLTpvqWLl