퀀텀스케이프

회사 배경: 퀀텀스케이프는 2010년에 설립되었으며 사장 겸 CEO인 자그딥 싱 박사가 이끌고 있습니다. 이 회사는 캘리포니아 산호세에 본사를 두고 있으며 미국과 일본에서 사업을 운영하고 있습니다.

기술: 퀀텀스케이프는 산화물 기술에 중점을 두고 있습니다. 이 회사의 고체 배터리는 양극 소재가 미리 설정되어 있지 않다는 점에서 독특합니다. 충전 시 순수한 리튬 금속은 리튬 이온으로 변환되어 배터리의 반대편으로 이동하여 양극을 형성하는데, 이를 "양극이 없는" 기술이라고 합니다. 이는 리튬 이온이 자유롭게 이동하면서 리튬 금속이 음극 물질과 반응하여 수상 돌기를 형성하는 것을 방지하는 배터리 분리막에 사용되는 특허받은 세라믹 소재 덕분에 가능합니다.

장점: 퀀텀스케이프는 200개가 넘는 특허와 출원을 보유하고 있습니다. 특허받은 고체 세라믹 분리기와 유기 액체 전해질(음극)을 결합하여 음극의 전압 및 전송 요구 사항에 더 적합한 맞춤형 음극 소재를 개발할 수 있습니다.

최근 진행 상황: 2024년 3월 27일, 퀀텀스케이프는 고객에게 알파-2 프로토타입을 제공하기 시작했습니다.

견고한 파워

회사 배경: 존 반 스코터는 2023년 6월부터 CEO 겸 사장으로 재직하고 있습니다. 솔리드 파워는 BMW 및 Ford와 파트너십을 맺고 있으며 콜로라도주 루이빌에 본사를 두고 있습니다.

기술: 솔리드 파워는 독자적인 황화물 기반 고체 전해질로 구동되는 황화물 기술에 중점을 두고 있습니다. 음극재는 NMC이며, 실리콘 함량이 높은 음극재와 리튬 금속을 사용하는 두 가지 배터리 기술을 보유하고 있습니다.

장점: 솔리드 파워의 핵심 구성 요소는 황화물 기반 고체 전해질로 전도도, 제조 가능성 및 배터리 등급 성능의 최적의 조합을 제공합니다.

최근 진행 상황: 2024년 1월 16일, 솔리드파워는 SK와 파트너십을 강화하기 위한 새로운 계약을 체결했습니다.

다이슨(사크티3)

회사 배경(다이슨): 다이슨은 1200명의 과학자와 엔지니어로 구성된 발명팀을 보유한 영국의 가정용 제품 전문 기술 기업입니다. 다이슨은 10년 전부터 사내 배터리 프로그램을 시작했습니다.

회사 배경(Sakti3): 2015년 사크티3는 다이슨에 인수되었습니다. Sakti3는 2007년 미시간 대학교에서 스핀아웃한 회사로 앤 마리 사스트리 박사, 치아웨이 왕 박사, 파비오 알바노 박사가 공동 설립했습니다.

기술: Sakti3는 일반적으로 태양광 태양전지에 사용되는 박막 증착 기술을 사용합니다. 이 고체 배터리는 액체 전해질을 사용하지 않고 대신 "샌드위치" 구조를 사용하여 정상적인 이온 전달을 보장합니다.

장점: 다이슨은 Sakti3의 고체 배터리가 삼원계 리튬 배터리의 최대 에너지 밀도인 300Wh/kg의 거의 두 배에 달하는 550Wh/kg의 초고에너지 밀도를 달성할 수 있다고 밝혔습니다.

최근 진행 상황: 2023년 6월 16일, 다이슨은 싱가포르에 차세대 배터리를 위한 첨단 제조 공장을 설립할 계획이라고 발표했습니다.

Toyota

회사 배경: 도요타는 2006년부터 황화물 기술에 중점을 두고 전고체 배터리 개발에 힘써 왔습니다. 1300개 이상의 전고체 배터리 특허를 보유하고 있으며 일본 도쿄에 본사를 두고 있습니다.

기술: 도요타가 공개한 정보를 보면 황화물 기술에 중점을 두고 있음을 알 수 있습니다.

장점: 도요타는 배터리 구조, 재료 응용, 제조 공정 등 1331건의 전고체 배터리 관련 특허를 보유하고 있어 전 세계에서 가장 많은 관련 특허를 보유한 기업입니다. 2026년부터 2027년 사이에 상업 생산을 시작할 계획입니다.

최근 진행 상황: 2024년 6월 13일, Toyota는 배터리 내구성이라는 오랜 과제를 해결할 수 있는 기술적 혁신을 발표했습니다.

Ampcera

회사 배경: 암페라는 캘리포니아 실리콘밸리에 본사를 두고 있으며 2017년에 설립되었습니다. CEO는 수민 주 박사입니다.

기술: Ampcera의 ASSB 기술은 초고속 충전을 위해 설계된 IP 보호 황화물 고체 전해질 재료로 구성됩니다. 고용량 NMC 음극과 실리콘 기반 양극을 사용하여 400Wh/kg의 목표 에너지 밀도를 달성합니다.

장점: Ampcera의 전고체 배터리(ASSB) 기술은 최고 C 속도 4C에서 15분 만에 0에서 80% 충전 상태(SOC)로 고속 충전하는 데 성공했습니다.

최근 진행 상황: 2024년 2월 25일, 앰세라의 전고체 배터리 기술은 미국 DOE의 초고속 충전 목표인 15분 내 80% 충전을 초과 달성했습니다.

삼성SDI

회사 배경: 삼성SDI는 대한민국 경기도 용인에 본사를 두고 있으며, 대표이사는 최윤호입니다.

기술: 이 회사는 과잉 리튬이 없는 Ag-C 복합 음극을 사용하는 황화물 전해질에 중점을 두고 있습니다. Ag-C 층은 리튬 증착을 효과적으로 조절하여 긴 전기 화학적 사이클 수명을 달성합니다.

장점: 삼성SDI의 슈퍼 갭 전고체 배터리 기술은 에너지 밀도가 900Wh/L로 기존 리튬 이온 배터리보다 약 40% 높습니다. 각형 셀을 8%에서 80%까지 9분 만에 충전할 수 있다고 합니다. 대량 생산은 2026년으로 예정되어 있습니다.

최근 진행 상황: 2024년 3월, 삼성SDI는 2027년까지 전기자동차 및 기타 애플리케이션용 전고체 배터리를 양산할 계획이라고 발표했습니다.

중국 제조업체

중국 배터리 제조업체는 더 신중하지만 다음과 같은 것으로 알려져 있습니다. BYD 그리고 CATL 전고체 배터리를 개발하고 있습니다. 전 세계적으로 전고체 배터리 관련 핵심 기술 특허 출원은 20,798건이며, 중국이 7640건(36.7%)으로 가장 많은 비중을 차지합니다. 지난 5년간 중국의 전고체 배터리 특허 출원의 연간 성장률은 20.8%로 세계에서 가장 높았습니다.