대구경북과학기술원(DGIST)은 에너지시스템공학전공 유종성 교수팀이 새로운 전극 물질을 이용해 차세대 배터리인 리튬-황 전지의 수명과 안정성을 개선하는 기술을 개발했다고 19일 밝혔다.

DGIST에 따르면 유 교수팀은 기존 황 복합전극 소재로 다공성 탄소 대신 다공성 실리카를 사용한 리튬-황 전지를 개발했다.

연구팀이 3개월간 2000회 이상 충전·방전 실험 등을 한 결과 다공성 탄소보다 다공성 실리카를 사용한 리튬-황 전지가 수명과 안정성 등에서 뛰어난 것으로 나타났다.

그러나 충전과 방전 과정에 생성되는 다양한 형태의 리튬 다황화물로 황에 손실이 발생하는 탓에 전지 수명과 용량이 악화하는 단점이 있다.

이 때문에 이를 개선하려는 황 복합전극 소재 개발이 활발히 이뤄지고 있다.

유 교수는 "다공성 무기질 구조 물질을 새로운 황 복합전극 소재로 이용할 수 있음을 최초로 규명한 사례다"며 "차세대 고내구성 리튬-황 전지 개발에 새로운 패러다임을 제공 할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구는 미국 아르곤 국립연구소(ANL)의 아민 카릴 박사팀과 공동으로 진행했다.

DGIST 에너지공학전공 이병준 박사과정생이 제1저자로 참여했다.

이번 연구 결과는 에너지과학 분야 세계적 학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈' 4월 22일 자 온라인판에 게재됐다.