인더뉴스 김용운 기자ㅣLG에너지솔루션이 원자 번호 16번인 원소 황(Sulfur)을 양극 소재로 활용한 고용량 배터리를 전고체 기술로 구현해 차세대 배터리 기술 개발에 앞서 나갔습니다.
LG에너지솔루션은 미국 시카고대 셜리 멍 교수 연구팀과 황을 활용한 공동 수행한 연구 결과가 지난달 27일 에너지 분야 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션스에 게재됐다고 5일 밝혔습니다.
황은 가격이 저렴하고 자원이 풍부한 데다 이론적으로 높은 용량을 구현할 수 있어 차세대 양극 소재로 주목받아 왔습니다. 하지만 기존 리튬이온전지처럼 액체 전해질을 사용하는 구조에서는 충전 및 방전 과정에서 생성된 황 화합물이 전해질로 빠져나가는 '폴리설파이드 용출' 현상이 발생해 수명과 안정성 확보에 어려움이 있었습니다.
연구진은 이를 해결하기 위해 액체 전해질 대신 고체 전해질을 적용한 전고체 배터리 구조를 도입했습니다. 이를 통해 폴리설파이드 용출이 발생하는 환경을 차단하고 ｇ당 약 1500밀리암페어시(mAh) 수준의 용량과 안정적인 수명 성능을 확보했습니다. 즉 황을 양극 소재로 활용해 높은 에너지 저장 성능을 구현하는 데 성공했습니다.
특히 해당 성능은 코인 셀 실험뿐 아니라 실제 배터리 형태인 파우치 셀에서도 구현돼 향후 상용화 가능성을 확인했다는 점에서 의미가 있다는 평가입니다.
이번 연구를 이끈 셜리 멍 교수는 오는 11일 개막하는 인터배터리 2026에서 더 배터리 콘퍼런스 연사로 참석해 전고체 배터리와 차세대 배터리 기술 발전 방향을 발표할 예정입니다.
LG에너지솔루션 관계자는 "이번 성과는 황 양극을 적용해 기존 리튬이온전지 대비 한 단계 높은 에너지 용량 확장 가능성을 확인했다는 점에서 의미가 크다"며 "산업계와 학계의 협력을 바탕으로 안전성, 에너지밀도, 비용 경쟁력을 동시에 확보해 차세대 배터리 기술을 지속적으로 확대해 나갈 것"이라고 말했습니다.
