국립군산대·성균관대 공동연구팀 , 성능 획기적으로 향상
작성일 : 2025-04-29 17:36 작성자 : 육화영 (klan@daum.net)
![]() |
| 국립군산대 이민재교수 |
기존 리튬-황 배터리의 한계를 뛰어넘는 새로운 고분자 소재가 국내 연구진에 의해 개발돼 주목을 받고 있다.
![]() |
| 성균관대 박호석교수 |
국립군산대학교는 29일 성균관대학교(박호석 교수)와 공동 연구를 통해 이온성 고분자와 황(Sulfur)을 공유결합으로 연결한 ‘네트워크 이온성-황 고분자(IP-S)를 개발해 리튬-황 배터리의 성능을 획기적으로 향상시켰다고 밝혔다.
리튬-황 배터리는 이론적으로 기존 리튬이온배터리보다 약 5배 높은 에너지 밀도를 가질 수 있어 차세대 에너지 저장 기술로 주목받고 있다.
하지만 충·방전 과정에서 황이 리튬과 반응해 생성되는 중간체인 ‘리튬 폴리설파이드(LiSn)’가 전해질 내로 확산되어 배터리 성능을 저하시키는 ‘셔틀 효과’가 실용화를 가로막아왔다.
국립군산대(이민재 교수)와 성균관대 공동 연구팀이 개발한 IP-S 소재는 이 문제를 근본적으로 해결하는 데 초점을 맞혔다. 황을 단순히 물리적으로 가두는 대신, 이온성 네트워크 고분자와 공유결합을 통해 황을 고분자 내부에 직접 고정시켰다. 또한, 이온성 고분자의 높은 이온전도성과 리튬 이온 친화성 덕분에, 리튬 이온이 황과 더욱 빠르고 균일하게 반응할 수 있도록 하였다.
실험 결과, IP-S를 적용한 리튬-황 전지는 0.1 C 조건에서 황 1그램당 1389.9 mAh g-1의 매우 높은 초기 방전 용량을 기록했으며, 400회 충·방전 후에도 71.3%의 용량을 유지하는 뛰어난 수명 특성을 보였다. 특히 실제 상용화를 고려한 높은 황 적재량(6.87 mg cm-2) 조건에서도 7.23 mAh cm-2의 우수한 면적당 용량을 달성하는 데 성공했다.
특히 이번 연구는 기존 리튬-황 전지의 한계를 뛰어넘을 수 있는 새로운 고분자 기반 전극 설계 전략을 제시했다는 점에서 주목된다.
또한 전지 내의 황에 대한 활용도를 극대화하는 동시에 긴 수명과 높은 출력을 동시에 달성한 사례로, 향후 차세대 고에너지 밀도 배터리 개발에 새로운 가능성을 열 것으로 기대를 모으고 있다.
본 연구는 에너지 소재 분야의 권위 있는 국제학술지인 ACS Energy Letters 025년 최신호에 게재됐다.
주요뉴스
충남도, 27개사 1.5조 유치
부산시, 차세대 항공 기체부품 첨단제조 실증지원 기반구축 공모 선정
충남 당진, AI 데이터센터 1.2조 유치
익산시, 애그리-푸드테크 청년 창업도시 조성
전북자치도, 방사성의약품 기업 듀켐바이오 투자 협약
전북자치도, 새만금 헴프산업 산업생태계 구축
부산·울산·경남, 과기부 국가 양자클러스터 최종 선정
삼성디스플레이 67조 충남에 투자
전북, 전주 도심융합특구 지역성장 거점 지정 국토부 제출
대전시, 둔산·송촌 노후계획도시정비 기본계획 고시
충남도, 역대 최대 규모 국도·국지도 8개 사업 예타 통과
완주군, 합계출산율 4년 연속 상승 전국 평균 1.5배
전북자치도, 그린수소, 첨단로봇, 농․생명바이오등 전북 3대 성장 엔진 확정
충남도, 독일서 1350만달러 투자유치 협약
전북자치도, K-김 2030년 김 산업 규모 3천억원 목표
핫 클릭
시선집중
이슈&이슈
전주시, 인구 위기 해법 찾기 역량 모은다.
충남도, 27개사 1.5조 유치
전북자치도, 소상공인 보듬자금 2,500억원 추가 지원
완주한우협동조합, 장학금 2천만 원 기탁
익산시, 홀로그램으로 가을밤을 오싹하게
고군산 섬잇길 1박2일 관광상품 운영
보령시, 스마트농업 육성 계획 수립
부산시, 차세대 항공 기체부품 첨단제조 실증지원 기반구축 공모 선정
조지훈 전주시장, AI·ICT 산업 경쟁력 강화
남원시-전북대학교, 남원 글로컬캠퍼스 설립 현장 보고회 개최
전북자치도, 전북형 푸드테크 육성전략 구체화
전북교육청, 독서 300 프로젝트 확산
김제시, 9월 18일 '2026 김제 국가유산 야행' 행사 개막
고창군, '신혼부부 및 청년 주택 대출이자 지원사업' 추진
충남 당진, AI 데이터센터 1.2조 유치
박유경 충남도의원, 분산된 청년정책 원스톱 지원체계로 통합해야
조지훈 전주시장, 국가 예산 확보 총력
전북자치도, 새만금 RE100 선도산단 지정 위해 공동 대응
충남도, 에너지 전환·미래산업 육성
완주군, 민생안정지원금 지급 시작
임실군, '반려동물 동반 펫투어' 운영