성신여대, 차세대 리튬-황 배터리 수명 개선 기술 개발

[이데일리 김응열 기자] 성신여대는 화학·에너지융합학부의 신민정 교수 연구팀이 리튬 금속과 리튬-황 전지의 계면 안정성·전기화학적 성능을 동시에 향상시키는 신규 헤테로고리 전해액 용매 설계 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.

(사진=성신여대)

기존 리튬-황 전지는 높은 에너지 밀도로 인해 차세대 이차전지로 주목받고 있다. 다만 전해액과 전극 사이의 불안정한 계면 반응 때문에 수명과 안정성 확보에 한계가 있었다.

연구팀은 이를 극복하고자 신규 헤테로고리 전해액 용매를 도입하고 리튬 이온의 용매화 구조와 계면 화학을 정밀하게 제어하는 전해액 설계 전략을 제시해 리튬-황 전지 수명을 개선했다.

이번 연구에서는 제1저자인 하유빈 연구원이 연구 전반을 주도했으며 실험 설계와 수행, 데이터 분석, 논문 작성까지 담당했다.

신 교수는 “이번 연구에서 배터리 성능과 수명을 좌우하는 전해액을 새롭게 설계해 리튬 금속과 리튬-황 전지의 안정성을 동시에 높일 수 있음을 입증했다”며 “기존 전지에서 반복적으로 발생하던 성능 저하 문제를 전해액 설계 관점에서 해결할 수 있는 가능성을 확인했다”고 말했다.