20Ah급 대용량 망간 이차전지 국내 첫 개발
20Ah급 대용량 망간 이차전지 국내 첫 개발
  • 이상복 기자
  • 승인 2020.05.07 09:46
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전력연구원 "리튬이온 대비 화재 안전성 높고 원가 낮아"
▲한전 전력연구원이 개발한 망간 이차전지
▲한전 전력연구원이 개발한 망간 이차전지

[이투뉴스] 한전은 리튬이온전지 대비 화재 위험이 낮고 원가가 저렴한 20Ah급 망간(Mn) 소재 이차전지를 개발하는데 성공했다고 7일 밝혔다. 전력연구원에 따르면, 현재 가장 보편적으로 쓰이는 리튬전지는 에너지밀도가 높고 납축전지대비 유해물질 배출이 적은데다 충·방전에 따른 저장능력 감소율이 적다.

하지만 이런 장점에도 불구하고 불이 붙기 쉬운 인화성 유기물을 전해질로 사용해 화재 등 안전에 대한 우려가 높다. 이와 함께 리튬이온전지의 핵심소재인 리튬은 볼리비아, 칠레 등 남미 일부 지역에만 부존해 원재료 수급 불안정 및 가격 상승으로 인한 ESS(에너지저장장치) 초기설치 비용 부담이 높다.

전력연구원은 리튬이온전지의 이같은 안전성 및 고비용 문제를 해소하기 위해 2017년부터 3년간 연구를 수행해 국내 최초로 20Ah급 망간 전지를 개발했다. 망간은 지구에서 12번째로 풍부한 원소로, 산소와 결합한 이산화망간은 알칼리 건전지 등의 양극 물질로 쓰인다. 철과 결합 시 철강재 강도를 높여 연간 3150만톤이 철강산업에서 소비되고 있다.

연구원은 리튬전지 양극 물질을 망간으로 대체해 비용을 낮추고, 전해질은 불이 붙지 않는 수용액을 사용해 안전성을 개선했다는 설명이다. 20Ah는 20A 전류를 1시간 동안 사용 가능한 양으로 ESS에 투입되기 위한 이차전지의 최소 용량이다. 지금까지 국내에서 망간을 이용해 개발한 이차전지는 대용량화의 어려움으로 1Ah 이내가 최대였다. 

전력연구원 관계자는 “태양광, 풍력 등 날씨의 영향을 받는 재생에너지의 확대를 위해서는 대용량 ESS 구축이 필수적"이라면서 "한전의 차세대 이차전지는 ESS 구축비용을 절반 수준으로 낮출 수 있어 국내 ESS 활성화를 통한 신재생에너지 확대에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.

이상복 기자 lsb@e2news.com


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