Xanadu, 양자 알고리즘으로 차세대 배터리 열화 원인 규명

Xanadu, 토론토대학교, 캐나다 국립연구위원회(NRC)가 양자 알고리즘으로 차세대 배터리의 열화 원인을 규명하는 돌파구를 3월 19일 발표했다. 리튬 고용량 양극재(lithium-rich cathode)가 충방전을 반복하면서 성능이 떨어지는 과정을 양자 시뮬레이션으로 분자 수준에서 분석한 것이다.

리튬 고용량 양극재는 기존 소재보다 더 많은 에너지를 저장할 수 있어 전기차 배터리의 차세대 핵심 소재로 주목받아왔다. 문제는 사용할수록 성능이 빠르게 떨어진다는 점이었다. 열화가 왜 일어나는지, 분자 수준에서 정확히 어떤 반응이 진행되는지는 기존 컴퓨터의 연산 능력으로는 완전히 해석하기 어려웠다.

이번 연구는 양자 알고리즘이 실제 산업 문제를 푸는 데 쓰일 수 있음을 보여준 사례다. 열화 메커니즘을 정확히 이해하면 이를 억제하는 소재를 설계할 수 있고, 궁극적으로 전기차 배터리의 수명과 성능을 근본적으로 개선할 수 있다.