리튬이온 대체 차세대 ESS용 망간계 이차전지 개발
리튬이온 대체 차세대 ESS용 망간계 이차전지 개발
  • 이상복 기자
  • 승인 2017.04.05 21:48
  • 댓글 0
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전력연구원, 2020년까지 소재·설계·제작 원천기술 확보
전지가격 3분의 1 이하로 낮추고 발화 위험 제거
▲ 한전 신용인변전소에 설치된 24mw급 전력계통 연계형 ess설비

[이투뉴스] 기존 리튬이온이차전지 대비 가격을 3분의 1 이하로 낮추고 발화 등 폭발위험도 제거한 차세대 ESS(Energy Storage System)용 망간계 이차전지 개발이 본격화 됐다.

한전 전력연구원(원장 배성환)은 최근 이런 장점을 갖는 20Ah급 ESS용 수계 차세대 이차전지 개발에 착수, 오는 2020년까지 관련 소재·설계·제작 원천기술을 확보할 계획이라고 5일 밝혔다.

연구원에 따르면, 이 전지는 물을 용매로 약산성의 전해질을 사용해 발화 위험이 없다. 또 기존 일차전지에 사용하던 망간과 아연을 전극소재로 써 제조원가가 리튬전지의 30% 이하다.

현재 kWh당 650달러(한화 약 73만원) 수준인 전지가격을 200달러대까지 낮출 수 있다는 계산이다.

기존 리튬이차전지는 에너지밀도가 높아 휴대폰, 노트북 등 소형 기기부터 전기차, 대용량 ESS에 이르기까지 폭넓게 사용돼 왔으나 발화 등 안전성과 높은 가격 문제로 확대 이용이 어려웠다.  

이에 전력연구원은 수계 전해액 조성 최적화, 저가 양·음극 소재 개발, 실제 ESS 운전조건에서의 평가기술 개발 등을 거쳐 30Wh 이상 상용화급 대용량 셀을 개발한다는 계획이다.

차세대 전지의 목표 충방전 사이클(횟수)과 출력밀도는 기존 리튬배터리와 같은(6000회) 수준이며, 1MWh급 ESS에 적용 시 예상 가능한 비용절감 효과는 약 4억원이다.

연구원은 향후 개발 제품을 경제성 확보에 어려움을 겪는 피크저감 용도로 우선 적용한 뒤 성능개선을 거쳐 신재생 출력 안정화용 등 다양한 분야로 시장을 확대한다는 구상이다.

에너지신산업연구소 관계자는 "망간계 다가이온전지는 열적으로 안전하고 고에너지 밀도 확보가 가능해 신재생에너지 확산에 필요한 성능과 가격을 만족할 것으로 기대하고 있다"며 "향후 상용화 제품을 한전 보유 ESS에 시험 적용할 예정"이라고 말했다.

이상복 기자 lsb@e2news.com

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