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🔋 리튬-황 전지란?
리튬-황(Li-S) 전지는 기존 리튬이온 배터리를 대체할 차세대 배터리로 주목받고 있습니다. 높은 에너지 밀도와 원재료 수급의 용이성, 친환경성 등의 장점이 있습니다.
- 높은 에너지 밀도: 기존 리튬이온 배터리보다 약 5배 높은 이론적 용량(2,600Wh/kg)
- 원재료 수급 용이: 황(Sulfur)은 지구상에 풍부하고 가격이 저렴
- 친환경성: 독성이 적고 환경 오염 우려가 낮음
그러나 충·방전 과정에서 황의 부피팽창과 성능 저하 문제가 있어 상용화가 어려운 상황입니다.
🌊 남극 홍조류에서 찾은 해결책
극지연구소와 경희대 연구팀은 남극 세종기지 인근 바다에서 발견한 홍조류 "커디에아 라코빗자에(Curdiea racovitzae)"에서 배터리 바인더로 활용할 수 있는 신소재를 찾아냈습니다.
배터리 바인더는 전극 재료를 고정하고 전기적 연결을 유지하는 필수 구성 요소로, 배터리 성능을 결정짓는 중요한 역할을 합니다.
연구팀이 홍조류에서 추출한 복합 다당체 CRP(Curdiea racovitzae Polymer)를 바인더로 활용했을 때 기존 상용 바인더 대비 100% 성능 향상을 기록했습니다.
🧪 배터리 성능 향상의 비결
- 3D 다공성 구조(개미굴 구조): 충·방전 시 발생하는 부피팽창을 흡수하여 장기적으로 안정적인 성능 유지
- 황의 성질 유지: 황이 쉽게 변하지 않도록 하여 배터리 수명을 연장
- 전극 구조 안정성 유지: 기존 바인더 대비 100% 향상된 용량 유지 성능 제공
📌 관련 상장 기업
🇰🇷 국내 상장 기업
LG에너지솔루션 (LG Energy Solution)
LG화학에서 분사된 배터리 전문 기업으로, 전기차 및 ESS 배터리를 생산하며 리튬-황 전지를 연구 중입니다.
솔브레인 (Soulbrain)
반도체 및 배터리 소재 전문 기업으로, 이차전지용 바인더 개발을 진행하고 있습니다.
🇺🇸 미국 상장 기업
사이언 파워 (Sion Power)
미국 애리조나주에 본사를 둔 배터리 기술 기업으로, 리튬-황 전지 연구 및 상용화를 추진 중입니다.
라이텐 (Lyten)
3D 그래핀 기술을 활용한 리튬-황 전지를 개발하는 첨단 소재 기업으로, 2024년부터 상용화 진행 중입니다.
🌍 남극 생물 연구의 의미
남극은 극한 환경에서 진화한 생물들이 존재하는 특별한 연구 대상입니다. 이 연구 성과는 극지 생물이 산업적 활용 가능성이 크다는 것을 보여주는 사례입니다.
극지연구소 신형철 소장은 "남극 생물은 신비로움을 넘어 인류에게 새로운 가치를 선물할 수 있다. 극지를 보존하면서 지혜롭게 활용하는 연구를 계속할 것"이라고 밝혔습니다.
