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• LG에너지솔루션, 황 양극 전고체 배터리 구현

  송고일 : 2026-03-05
  
  

  LG에너지솔루션에서 운영하는 FRL에서 연구원이 전고체 배터리를 연구하고 있다./ LG 에너지솔루션 제공

  [투데이에너지 김원빈 기자] LG에너지솔루션 황(Sulfur)을 양극 소재로 적용한 고용량 전고체 배터리를 구현하며 차세대 배터리 기술 가능성을 제시했다.

  LG에너지솔루션은 전고체 배터리 분야 석학인 셜리 멍 미국 시카고대학교 교수 연구팀과 공동 수행한 연구 결과가 지난 2월 27일 에너지 분야 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 게재됐다고 5일 밝혔다.

  이번 연구는 LG에너지솔루션이 UC샌디에이고(UCSD) 및 시카고대학교 프리츠커 분자공학대학과 공동 운영 중인 FRL(Frontier Research Lab)의 대표 성과다.

  연구진은 황을 양극 소재로 적용해 높은 에너지 저장 성능을 구현했다. 황은 가격이 저렴하고 자원이 풍부한 데다, 이론적으로 약 1675mAh/g에 달하는 높은 용량을 구현할 수 있어 차세대 고용량 양극 소재로 주목받아 왔다.

  다만 기존 액체 전해질 기반 배터리에서는 충·방전 과정에서 생성된 황 화합물이 전해질로 용출되는 ‘폴리설파이드(Polysulfide) 셔틀 현상’이 발생해 수명과 안정성 확보에 한계가 있었다.

  공동 연구진은 이를 해결하기 위해 액체 전해질 대신 고체 전해질을 적용한 전고체 구조를 도입했다. 고체 전해질이 황 화합물의 이동을 억제하면서 용출 문제를 근본적으로 차단했고, 그 결과 약 1500mAh/g 수준의 용량과 안정적인 수명 특성을 동시에 확보했다.

  특히 해당 성능은 실험실 단계의 코인셀을 넘어 실제 파우치 형태 셀에서도 구현됐다. 이는 연구 성과가 상용화 가능성으로 이어질 수 있음을 확인한 사례라는 점에서 의미가 있다.

  LG에너지솔루션은 황 양극 적용을 통해 기존 리튬이온전지 대비 에너지 용량 확장 가능성을 입증했다며, 향후 안전성·에너지밀도·원가 경쟁력을 동시에 확보하는 차세대 배터리 기술 개발을 지속하겠다고 밝혔다.

  한편 이번 연구를 이끈 셜리 멍 교수는 ‘인터배터리 2026’ 더 배터리 콘퍼런스 연사로 참석해 전고체 및 차세대 배터리 기술 발전 방향을 발표할 예정이다.

  출처 : 투데이에너지(https://www.todayenergy.kr/)