[석대건 기자]

LG에너지솔루션 연구원이 FRL에서 전고체 배터리 실험을 진행하고 있다. [사진: LG에너지솔루션]

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[디지털투데이 석대건 기자] LG에너지솔루션이 황 소재 고용량 배터리를 개발했다. LG에너지솔루션은 전고체 배터리 기술을 활용해 양극 소재로 황을 사용한 고용량 배터리 구현에 성공했다고 5일 밝혔다. 이번 연구는 시카고대학교 셜리 멍 교수 연구팀과 공동으로 진행했으며, 연구 결과는 지난달 27일 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 게재됐다.

황 소재는 이론상 1675mAh/g의 높은 용량을 구현할 수 있고 가격이 저렴해 차세대 양극 소재 후보로 꼽혀왔다. 하지만 액체 전해질 환경에서는 충방전 과정에서 황 화합물이 전해질로 빠져나가는 '폴리설파이드 용출' 현상이 발생해 수명과 안정성 확보가 어려웠다. 이로 인해 상용화에 한계가 있었다.

LG에너지솔루션 공동 연구진은 액체 전해질 대신 고체 전해질을 적용한 전고체 배터리 구조를 도입했다. 용출이 발생하는 환경을 원천적으로 차단한 결과, 1500mAh/g 수준의 용량과 안정적인 수명 성능을 확보했다. 해당 성능은 코인셀뿐만 아니라 실제 파우치 형태의 셀에서도 구현됐다.

이번 성과는 LG에너지솔루션이 UC샌디에이고 및 시카고대학교 프리츠커 분자공학대학과 공동 운영 중인 FRL의 연구 결과다. 이번 연구를 이끈 셜리 멍 교수는 인터배터리 2026 '더 배터리 컨퍼런스' 연사로 참석해 전고체 배터리 및 차세대 배터리 기술의 발전 방향에 대해 발표할 예정이다.

LG에너지솔루션 관계자는 "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 말했다.

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