중국산 상용 나트륨이온 배터리가 테슬라의 리튬이온 배터리에 버금가는 성능과 품질을 갖췄다는 연구 결과가 나왔다.
독일 아헨공대 연구팀은 28일(현지시간) 국제학술지 '셀 리포츠 피지컬 사이언스'에 중국 하이나(Hina)사의 상용 나트륨이온 배터리를 분석한 결과를 발표했다. 이 배터리는 중국에서 전기차와 대규모 에너지저장장치(ESS) 등에 사용되고 있다.
연구팀이 배터리 120개를 분석한 결과, 셀의 균일성과 생산 품질이 매우 높은 수준으로 나타났다. 특히 저항을 줄이고 내부 온도를 균일하게 유지하는 '탭리스' 설계가 적용됐는데, 이는 테슬라 배터리의 최신 디자인과 유사하다.
연구를 이끈 모리츠 쉬테 연구원은 "상용화 초기 제품임에도 셀이 매우 균일하다는 점에 놀랐다"며 "높은 전력 성능과 저온 환경에서의 우수한 작동 능력은 고정형 저장 장치나 단거리 상용차에 매력적인 선택지가 될 것"이라고 평가했다.
다만 한계도 명확했다. 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 낮고, 영하의 저온 환경에서는 충전 효율이 급격히 떨어졌다. 배터리 양극 일부에서 구리 성분이 불균일하게 발견된 점도 향후 성능과 수명에 대한 과제를 남겼다.
연구팀은 "저온 충전은 명백한 약점"이라며 "이를 해결하기 위한 열 관리 전략이 중요할 것"이라고 지적했다.
나트륨은 리튬보다 훨씬 풍부하고 저렴해 배터리 원자재 비용을 낮추고 공급망 위험을 줄일 수 있는 장점이 있다. 이 때문에 나트륨이온 배터리는 리튬이온 배터리의 '저가형 대안'으로 주목받아왔다.
연구팀은 향후 저온 충전 성능을 개선하고, 하드카본 음극재와 전해질 등 소재를 최적화하는 연구를 이어갈 계획이다.