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LG에너지솔루션이 황을 양극 소재로 활용한 고용량 배터리를 실제로 구현하며 차세대 배터리 가능성을 제시했다.
LG에너지솔루션은 5일 시카고대학교 셜리 멍 교수 연구팀과 공동 수행한 연구 결과가 지난달 27일 에너지 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 게재됐다고 밝혔다.
이번 연구는 LG에너지솔루션이 UC샌디에이고(UCSD) 및 시카고대학교 프리츠커 분자공학대학과 공동 운영 중인 FRL(Frontier Research Lab)에서 진행됐다.
연구진은 황을 배터리 양극 소재로 적용해 높은 에너지 저장 성능을 구현했다. 황은 가격이 저렴하고 자원이 풍부하며 이론적으로 약 1675mAh/g 수준의 높은 용량을 구현할 수 있어 차세대 양극 소재로 주목받아 왔다.
다만 기존 액체 전해질 구조에서는 충·방전 과정에서 생성된 황 화합물이 전해질로 빠져나가는 ‘폴리설파이드(Polysulfide) 용출’ 현상이 발생해 성능 저하가 나타나는 문제가 있었다.
연구진은 액체 전해질 대신 고체 전해질을 적용한 전고체 배터리 구조를 도입해 이 문제를 해결했다. 이를 통해 약 1500mAh/g 수준의 용량과 안정적인 수명 성능을 구현하는 데 성공했다.
특히 해당 성능이 코인셀을 넘어 실제 파우치 형태의 셀에서도 구현됨을 확인해 실질적인 배터리 적용 가능성을 검증했다.
LG에너지솔루션 관계자는 “황 양극을 적용해 기존 리튬이온전지 대비 에너지 용량 확장 가능성을 확인했다”며 “산업계와 학계 협력을 통해 차세대 배터리 기술 개발을 지속 확대할 계획”이라고 밝혔다.
한편 이번 연구를 이끈 셜리 멍 교수는 ‘인터배터리 2026 더 배터리 콘퍼런스’ 연사로 참석해 전고체 배터리와 차세대 배터리 기술 발전 방향을 발표할 예정이다.
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