프롤로지움, 전고체 '새 역사' 썼다…'세계 최초' 4세대 혁신 전해질 공개 "4분에 80% 충전, 이온 전도도 6배￪"

[프라임경제] POSCO홀딩스(005490)와 이브이첨단소재(131400)의 투자사이자 대만 전고체 배터리 회사인 프롤로지움 테크놀로지(ProLogium Technology, 이하 프롤로지움)가 '꿈의 전해질'을 본격 공개했다.

이에 대해 회사 측은 "완전한 기능성, 폭넓은 적용성, 확장 가능한 대량 생산 등이 특징이다. 고체 리튬 배터리의 새로운 시대를 열 것"이라고 자신했다.

초유동(超流動)은 기체가 모든 물질을 관통하는 현상을 말한다. 초유동체는 표면장력이 전혀 없고, 흐를 때 소용돌이가 존재하지 않는 액체 상태를 의미한다.

이번에 공개한 전해질 기술은 고체 물질의 높은 이온 농도와 액체의 탁월한 계면 접촉 특성을 결합한다. 이를 통해 기존 고체 전지의 세 가지 주요 병목 현상인 △이온 전도도 △계면 안정성 △제조 효율을 극복하게 한다. 

결과적으로 △높은 전도도 △향상된 안전성 △빠른 충전 △저온 작동 △가압 모듈 불필요라는 다섯 가지 핵심 성능 이점을 하나의 통합 솔루션으로 제공한다.

프롤로지움은 초유동 무기 고체 전해질 및 첨단 전극 개질 기술 등 자사의 독점 기술에 집중하고 있다.　소재·공정부터 모듈·응용 분야에 이르기까지 '엔드 투 엔드' 산업 구축을 가능하게 해 파트너들과 함께 글로벌 배터리 산업의 새로운 패러다임을 창출하는 것이 목표다.

프롤로지움 관계자는 "새롭게 공개된 4세대 기술인 초유동 무기 고체 전해질은 약 20년간 진행해 온 혁신의 정점을 보여준다"며 "성능·안전성 및 비용 효율성 측면에서 새로운 산업 표준을 제시하는, 대량 생산이 가능한 고체 배터리 시스템 수준의 솔루션이 탄생됐다. 이를 통해 차세대 배터리의 실제 사용 사례와 글로벌 공급을 가속화할 것"이라고 강조했다.

이어 "세계 최고의 전도도 및 초고속 충전 기능을 보유하고 있다"며 "제3자 시험·검사·인증 기관인 SGS의 이온 전도도 검증에 세계 기록을 달성했다. 실온에서의 이온 전도도는 최대 57mS/cm로 기존의 유기 액체 전해질 및 황화물 고체 전해질 보다 약 5~6배 높다"고 설명했다.

또한 "이러한 성능 덕분에 고에너지 밀도 배터리는 단 4~6분 이내에 5%에서 60~80%까지 충전할 수 있다"며 "이는 고속 충전 경험에 혁명을 일으키고 전기차(EV) 충전 인프라 구축을 크게 가속화할 것"이라고 내다봤다.

더불어 "이밖에 영하 20°C의 극저온 환경에서도 기존 배터리보다 3배 이상의 리튬 이온 전도도를 유지한다. 높은 이동도·농축도의 장점과 결합해 자동차용으로 90~95%의 방전 효율을 제공한다"며 "기존 배터리가 저온에서 일반적으로 50~60%의 성능 저하를 보이는 것과는 극명한 대조를 이룬다. 추운 기후에서 전기차 사용자의 주행 거리 불안을 해소하는 것은 물론, 국방, 항공우주 및 기타 까다로운 분야에서도 중요한 경쟁력을 제공한다"고 전했다.

이와 함께 "독자적으로 개발한 전해질 시스템은 모든 사용 사례에서 전고체 리튬 배터리의 완전한 도입을 위한 핵심 동력이 될 것"이라며 "전기차뿐만 아니라 상용 트럭, 건설 장비, 로봇, 항공우주, 선박 추진 장치, 그리고 대규모 에너지 저장이 필요한 AI 데이터센터에도 적용할 수 있다"고 짚었다.

프롤로지움은 현재 재료, 장비, 모듈 통합, 에너지 애플리케이션 분야의 여러 글로벌 기업과 공동 생산 라인, 공정 구현 및 애플리케이션 표준을 위한 논의를 진행 중이다.앞으로 기술, 자본, 생산 역량을 기반으로 하는 차세대 배터리 산업 연합을 구축하기 위해 전략적 투자 메커니즘을 통합한다는 계획이다. 

한편 2006년 설립된 배터리 회사인 프롤로지움은 2012년 전고체 배터리를 개발해 스마트워치 등 소형 IT 기기용으로 납품했다. 독보적인 기술력으로 소프트뱅크 차이나벤처캐피탈, CRFM, 메르세데스 벤츠로부터 투자받았으며, 국내에서는 이브이첨단소재와 POSCO홀딩스(포스코홀딩스)가 투자했다.

국내에서 최초로 투자했던 이브이첨단소재는 2021년 7월 이차전지 미래먹거리 확보 전략으로 850만달러(약 113억9085만원)를 투자하며 지분 5.45%를 인수한 바 있다. 

이후 2022년 3월 포스코홀딩스 역시 프롤로지움 지분 투자를 발표했다. 당시 구체적인 투자액을 밝히지 않았지만 업계에선 5000만달러(약 670억원) 규모인 것으로 알려졌다.