중국서 꿈의 `그래핀 배터리` 등장…”5000mAh가 15분이면 완충”

[봉황망코리아 차이나포커스] 중국 기업의 손으로 15분 만에 5000mAh 배터리를 충전시키는 그래핀 충전 기술이 선보여졌다. 12일 2017 춘계 ‘지구자원전자전’이 열린 홍콩 아시아국제전시관에서 이를 가능케 하는 그래핀 모바일 배터리 제품이 처음으로 전시됐다. 이 제품은 소량 양산 테스트 단계이며 아직 판매되지는 않고 있다. 

▲ 그래핀 리튬이온 배터리 (출처:봉황망 봉황커지)

이 배터리는 중국 둥쉬광뎬(东旭光电)과 베지스터(Besiter)가 공동으로 연구개발(R&D)한 것이다. 용량은 5000mAh이며 15분 만에 완충된다. 둥쉬광뎬이 그래핀 재료를 공급하고 베지스터가 회로를 개발했다. 베지스터 책임자는 중국 레이펑왕(雷锋网)과 인터뷰를 통해 “둥쉬광뎬이 이미 수만 개의 그래핀 배터리 셀을 베지스터로 출하했다”며 양산에 임박했음을 밝혔다. 

아직 한국 등지 해외 유수 기업이 연구개발 단계인 ‘그래핀 충전 배터리’ 양산을 중국 기업이 먼저 시작했다는 점에 중국 언론도 고무적인 반응을 보였다. 레이펑왕은 “삼성, 파나소닉, LG전자 등이 해결하지 못한 기술에 관해서 둥쉬광뎬이 이미 소규모 양산을 실현했다”고 앞다퉈 전했다. 

앞서 지난해 중국 화웨이가 그래핀 재료를 이용한 리튬이온 배터리 기술을 선보였지만 그 역시 아직 완전치 않았다. 

이 가운데 둥쉬광뎬이 지난해 세계 최초로 그래핀 리튬이온 배터리 제품을 생산한다고 밝혀 그래핀 업계의 주목을 받아왔다. 중국 내에서 가장 먼저 그래핀 연구개발에 나선 기업이다. 지난해 7월 그래핀 리튬이온 배터리 ‘시왕(烯王)’을 내놓기도 했다. 하지만 당시 둥쉬광뎬의 왕중휘(王忠辉) 사장은 “시왕은 그래핀 배터리가 아니라 그래핀 리튬이온 배터리”라고 말해 이목을 끌기도 했다. 베지스터와 함께 발표한 신제품도 역시 그래핀 배터리는 아니다. 베지스터 관계자는 “이 모바일 배터리의 음극과 양극 재료는 여전히 리튬이온”이라며 “격막(전지막)에 그래핀을 혼합시킨 것뿐”이라고 밝혔다. 기존 리튬이온 배터리 내에 그래핀을 첨가한 ‘그래핀 기반 리튬이온 배터리’에 불과하다는 것이다. 

▲ 그래핀 리튬이온 배터리 (출처:봉황망 봉황커지)

그래핀 재료는 배터리 격막에서 전지의 전도성을 상승시켜 충전속도를 높여준다. 저온에서 더욱 활발히 작동하며 공식 데이터에 따르면 -30~80도씨 환경에서 작동할 수 있다. 

이 때문에 설령 진정한 그래핀 전지가 아니더라도 전지 성능은 훌륭하다고 회사는 설명했다. 

이 배터리를 바라보는 시각은 다양하다. 15분 내에 5000mAh 배터리가 완충되는 것은 단순히 그래핀의 작용만은 아닐 것이란 분석도 있다. 베지스터의 공식 자료에 따르면 이 모바일 배터리의 크기는 158ⅹ65ⅹ24.5cm다. 일반적으로 이 크기 배터리가 2만mAh 용량을 보유한 반면 이번에 선보여진 배터리 용량은 5000mAh에 불과하다는 것이다. 이에 배터리 내부 에너지 밀도가 크게 낮아졌으며 이 역시 고속 충전을 가능케한 이유 중 하나인 것이란 분석이 나온다. 

배터리 에너지 밀도에 있어서 단위 면적 혹은 중량에서 얼마나 많은 에너지를 보존할 수 있느냐가 배터리 수명과 정비례한다. 충전 속도처럼 에너지 밀도 역시 배터리 업계 종사자들이 높이려고 애를 쓰는 수치지만 아직 현실적으로 쉽지 않다. 일반적인 인산 리튬이온 배터리가 이러한 크기에서 둥쉬광뎬 및 베지스터가 내놓은 그래핀 기반 리튬이온 배터리에 육박하는 성능을 낼 수 있다는 평가도 나온다. 레이펑왕은 “둥쉬광뎬가 베지스터는 격막에 그래핀을 첨가한 것은 아직 눈에 띄는 성능 변화를 가져오지는 못한 것일 수 있다”며 “원가 방면에서는 수 배가 됐을 것”이라고 부연했다. 이 상품 가격은 70달러(약 7만9905원) 다.

이 배터리의 어댑터 부피가 크다는 지적도 나왔다. 맥북 어댑터 크기에 상당한다는 것이다. 

공식 발표에 따르면 이 모바일 배터리는 80와트(W) 짜리 어댑터와 구성돼 있다. 만약 15분 내 5000mAh를 충전하려면 이 어댑터가 있어야 하며, 이 어댑터 없이는 속도가 떨어진다.

레이펑왕은 “그래핀이 향후 잠재력이 큰 재료 기술이긴 하지만 최근에는 아직 실제 응용 가치에 거품이 껴 있어 재료 보급에 오히려 장애가 되는 측면도 있다”며 “양산 가능성과 원가가 핵심 요소이고 둥쉬광뎬과 베지스터가 테스트 단계에 있는 만큼 아직 출시 여부는 불투명하다”고 덧붙였다. 


[봉황망코리아 차이나포커스] 유효정 기자 hjyoo@ifeng.co.kr
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