리튬-황(Li-S) 배터리 (2025-09-30)

1. 서론: 리튬이온을 넘어, 황의 시대를 향하여

현재 이차전지 시장의 절대적 지배자인 리튬이온 배터리(Lithium-ion Battery, LIB)는 현대 모바일 기기와 전기차 시대를 연 핵심 기술이라 할 수 있다.1 그러나 기술이 성숙기에 접어들면서 에너지 밀도 향상이 점차 한계에 봉착하고 있으며, 양극재의 핵심 원료인 코발트, 니켈 등 희소금속에 대한 높은 의존도는 심각한 원가 부담과 공급망 불안정성을 야기하고 있다.2 이러한 기존 배터리 기술이 직면한 ’성능-원가-공급망’의 삼각 딜레마(Trilemma)는 기술 패러다임의 근본적인 전환을 요구하고 있다.

이러한 배경 속에서 리튬-황(Lithium-Sulfur, Li-S) 배터리는 차세대 에너지 저장 장치의 가장 유력한 후보 중 하나로 부상하였다. 리튬-황 배터리는 양극 활물질로 저렴하고 지구상에 풍부하게 존재하는 황(Sulfur)을 사용하고, 음극에는 높은 이론 용량을 가진 리튬 금속을 적용하여 기존 리튬이온 배터리를 월등히 뛰어넘는 이론적 에너지 밀도를 구현할 수 있는 잠재력을 지닌다.3 이는 단순히 성능을 개선하는 차원을 넘어, 고가의 희소금속 의존도에서 벗어나 원가 경쟁력과 공급망 안정성을 동시에 확보할 수 있음을 의미한다. 즉, 리튬-황 배터리 연구는 기존 기술의 점진적 개선이 아닌, 삼각 딜레마를 근본적으로 해결하려는 혁신적 시도라 평가할 수 있다. 본 보고서는 리튬-황 배터리의 전기화학적 원리부터 핵심 경쟁력, 상용화를 가로막는 기술적 난제와 이를 극복하기 위한 최신 연구 동향, 그리고 시장 전망과 상용화 로드맵을 심층적으로 분석하여 미래 에너지 패러다임 속에서 리튬-황 배터리가 가질 전략적 가치를 조망하고자 한다.

2. 리튬-황 배터리의 작동 원리 및 전기화학적 특성

2.1 기본 구조: 양극(황), 음극(리튬 금속) 중심의 4대 구성요소

리튬-황 배터리는 양극 활물질로 황(Sulfur, S), 음극 활물질로 리튬 금속(Lithium Metal, Li)을 사용하는 이차전지로 정의된다.4 이는 기존 리튬이온 배터리와 소재 구성에서부터 근본적인 차이를 보이며, 이러한 차이가 독특한 작동 원리와 특성을 결정한다. 리튬-황 배터리의 4대 핵심 구성요소는 다음과 같다.

• 양극 (Cathode): 주 활물질은 황(S)이다. 그러나 황 자체는 전기 전도도가 매우 낮은 절연체이므로, 단독으로 사용되지 않고 탄소(Carbon)와 같은 전도성 물질과 복합체를 이룬 ‘황-탄소 복합체(Sulfur-Carbon Composite)’ 형태로 제작된다.2 탄소는 황 입자 주위에서 전자 이동 통로 역할을 하며, 후술할 폴리설파이드의 용출을 억제하는 물리적 틀(host) 역할도 수행한다.
• 음극 (Anode): 기존 리튬이온 배터리의 흑연(Graphite) 음극재 대신, 현존하는 가장 높은 이론 용량(3,860mAh/g)을 가진 ’리튬 금속’을 직접 사용한다.2 이는 리튬-황 배터리가 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있는 핵심적인 이유다.
• 전해질 (Electrolyte): 충·방전 과정에서 생성되는 중간 생성물인 리튬 폴리설파이드(Lithium Polysulfide)와의 부반응을 최소화하기 위해, 기존 리튬이온 배터리에서 주로 사용되는 카보네이트(Carbonate) 계열 유기 용매와는 다른 ‘에테르(Ether) 계열’ 유기 용매가 주로 사용된다. 대표적으로 다이메톡시에테인(DME, Dimethoxyethane)과 1,3-다이옥솔란(DOL, 1,3-Dioxolane)의 혼합 용매가 널리 쓰인다.11
• 분리막 (Separator): 양극과 음극의 물리적 접촉을 방지하여 내부 단락을 막는 기본적인 역할을 수행한다. 더 나아가 리튬-황 배터리에서는 전해질에 녹아 이동하는 리튬 폴리설파이드가 음극으로 넘어가는 것을 억제하는 기능이 추가적으로 요구된다.7

이처럼 양극(금속산화물 vs. 황), 음극(흑연 vs. 리튬 금속), 전해질(카보네이트계 vs. 에테르계) 등 모든 핵심 소재의 차이는 리튬-황 배터리가 리튬이온 배터리와는 완전히 다른 전기화학적 메커니즘을 따르게 하는 근본적인 원인이 된다.1

2.2 충·방전 메커니즘: 다단계 산화-환원 반응과 폴리설파이드의 역할

리튬-황 배터리의 전기 에너지는 황의 단순한 리튬 이온 삽입/탈리 반응이 아닌, 다단계에 걸친 복잡한 산화-환원 반응을 통해 생성된다.

방전 과정 (Discharge Process):

방전은 음극의 리튬 금속이 전자를 잃고 리튬 이온(Li→Li++e−)으로 산화되면서 시작된다. 이 전자는 외부 회로를 통해 양극으로 이동하고, 리튬 이온은 전해질을 통해 양극으로 이동한다. 양극에서는 안정적인 고리 구조의 황(S8)이 전자와 리튬 이온을 받아 단계적으로 환원된다.7

1. 1단계 (고차 폴리설파이드 형성): 먼저, 고체 상태의 황(S8)이 환원되어 사슬이 긴 형태의 가용성(soluble) 리튬 폴리설파이드(Li2S8, Li2S6 등)로 변환된다. 이 반응은 약 2.3V 부근에서 첫 번째 평탄한 전압 구간(plateau)을 형성한다.9 이 단계에서 고체인 황이 액상의 폴리설파이드로 변하는 상변화가 일어난다.
   S8​+2Li→Li2​S8​
2. 2단계 (저차 폴리설파이드 형성): 생성된 고차 폴리설파이드는 계속해서 환원되어 더 짧은 사슬 길이를 갖는 저차 폴리설파이드(Li2S4 등)로 순차적으로 변환된다. 이 과정에서는 여러 종류의 폴리설파이드가 공존하며 전압이 점진적으로 감소하는 구간이 나타난다.9
   Li2​S8​+2Li→2Li2​S4​
3. 3단계 (최종 생성물 형성): 최종적으로 폴리설파이드는 더 환원되어 전해질에 녹지 않는 불용성(insoluble) 고체인 황화리튬(Li2S2 및 Li2S)을 생성하며 전기 에너지를 방출한다. 이 반응은 약 2.1V 부근에서 두 번째 전압 평탄 구간을 형성한다.9
   Li2​S4​+2Li→2Li2​S2​
   Li2​S2​+2Li→2Li2​S

충전 과정 (Charge Process):

충전은 방전 과정의 정확한 역순으로 진행된다. 양극의 최종 생성물인 Li2S가 단계적으로 산화되어 다시 폴리설파이드를 거쳐 초기 물질인 S8로 돌아가고, 리튬 이온은 음극으로 이동하여 리튬 금속으로 환원된다.9

이 모든 과정을 아우르는 총괄 반응식은 다음과 같다.

S8+16Li↔8Li2S

9

2.3 ’셔틀 메커니즘(Shuttle Mechanism)’의 이해: 정의, 발생 과정 및 배터리 성능에 미치는 영향

정의:

’셔틀 메커니즘’이란, 충·방전 과정에서 중간 생성물로 만들어지는 가용성 고차 리튬 폴리설파이드(Li2Sx, x=4∼8)가 전해질에 녹아 양극과 음극 사이를 셔틀처럼 왕복하는 현상을 말한다.7 이는 리튬-황 배터리의 고유한 작동 원리에서 비롯되는 필연적인 현상이자, 상용화를 가로막는 가장 핵심적인 문제점으로 지목된다.

발생 과정:

방전 시 양극에서 생성된 폴리설파이드는 전해질에 쉽게 용해된다. 이렇게 용해된 폴리설파이드 이온은 농도 구배와 전위차에 따라 확산하여 음극으로 이동한다.9 음극에 도달한 고차 폴리설파이드는 리튬 금속과 직접 반응하여 저차 폴리설파이드나 최종 산물인

Li2S로 환원될 수 있다. 또한, 충전 과정에서는 양극에서 산화되어야 할 저차 폴리설파이드가 음극으로 이동하여 다시 환원되는 등, 의도치 않은 기생적인 산화-환원 반응이 지속적으로 발생하며 양극과 음극 사이를 오가는 순환 고리가 형성된다.7

이 셔틀 메커니즘은 단순한 결함이 아니라, 리튬-황 배터리가 고체(S8)에서 액체(폴리설파이드), 다시 고체(Li2S)로 상(phase)이 변하며 작동하는 고유한 메커니즘에서 필연적으로 발생하는 현상이다.9 액상 중간체의 존재는 빠른 반응 속도를 가능하게 하는 긍정적 측면도 있지만, 그 ’이동성’이 셔틀 효과라는 치명적인 문제를 낳는다. 따라서 기술 개발의 핵심은 폴리설파이드의 생성을 원천적으로 막는 것이 아니라, 생성된 폴리설파이드가 음극으로 이동하는 것을 효과적으로 ’제어’하고 ’관리’하는 방향에 집중되어야 한다.

성능에 미치는 영향:

셔틀 메커니즘은 배터리 성능에 다방면에 걸쳐 심각한 악영향을 미친다.

• 활물질 손실 및 용량 감소: 음극으로 이동한 폴리설파이드가 리튬 금속과 반응하여 표면에 불용성의 Li2S 또는 Li2S2 층을 형성한다. 이 물질들은 전기화학적으로 비활성이며, 양극으로 되돌아가지 못하고 영구적으로 손실된다. 이는 사이클이 반복될수록 양극의 활물질(황)이 점차 줄어들어 배터리 용량이 급격히 감소하는 직접적인 원인이 된다.3
• 낮은 쿨롱 효율 (Coulombic Efficiency): 셔틀링되는 폴리설파이드가 음극에서 환원되고 다시 양극으로 이동하여 산화되는 과정이 반복되면서, 충전에 사용된 전하량 중 일부가 실제 용량 저장에 기여하지 못하고 셔틀 현상을 유지하는 데 소모된다. 이로 인해 충전 용량 대비 방전 용량의 비율인 쿨롱 효율이 낮아진다.
• 내부 저항 증가 및 수명 저하: 음극 표면에 형성된 부도체인 Li2S/Li2S2 층은 리튬 이온의 원활한 이동을 방해하는 저항층으로 작용한다. 이로 인해 배터리 내부 저항이 증가하고, 이는 결국 배터리 전체의 열화를 가속화하여 수명을 단축시킨다.7
• 안전성 문제: 폴리설파이드가 음극 표면에 지속적으로 불균일하게 증착되면 분리막의 기공을 막거나 손상시킬 수 있으며, 심한 경우 내부 단락(short circuit)을 유발하여 배터리의 안전성을 심각하게 위협할 수 있다.7

3. 리튬-황 배터리의 핵심 경쟁력 분석

리튬-황 배터리는 여러 기술적 난제에도 불구하고 지속적인 연구개발이 이루어지고 있으며, 그 이유는 기존 배터리 기술이 제공할 수 없는 명확하고 강력한 경쟁 우위를 가지고 있기 때문이다. 그 경쟁력은 단순히 높은 에너지 밀도에 국한되지 않고, 경제성과 지속가능성을 아우르는 다차원적 특성에 기인한다.

3.1 압도적인 에너지 밀도: 이론치와 실제 구현 수준 비교 분석

리튬-황 배터리의 가장 큰 매력은 타의 추종을 불허하는 에너지 밀도에 있다.

• 이론적 에너지 밀도: 리튬-황 배터리의 이론적 무게당 에너지 밀도(Gravimetric Energy Density)는 약 2,600Wh/kg에 달한다.5 이는 현재 상용화된 고성능 리튬이온 배터리의 에너지 밀도가 약
  250∼300Wh/kg 수준인 것과 비교하면 5배에서 8배 이상 높은 수치다.4 이러한 압도적인 이론치는 양극 활물질인 황의 이론 용량이
  1,675mAh/g으로 매우 높고, 음극으로 초경량 소재인 리튬 금속을 사용하기 때문에 가능하다.3
• 실제 구현 목표 및 현황: 물론 이론적 수치를 100% 구현하는 것은 불가능하다. 도전재, 바인더, 전해질 등 비활성 물질의 무게와 여러 비가역적 반응 손실 때문이다. 그럼에도 불구하고, 상용화를 목표로 하는 실제 구현 에너지 밀도는 400∼500Wh/kg 수준으로 예상되며, 이는 현재 리튬이온 배터리 대비 1.5배 이상 높은 성능이다.13 LG에너지솔루션은 현재 기술 수준으로도
  400∼500Wh/kg 구현이 가능하다고 밝힌 바 있다.18 최근에는 일본의 ADEKA가 2023년에
  803Wh/kg 수준의 프로토타입 셀을 제작하는 등 연구 단계에서는 더욱 괄목할 만한 성과들이 보고되고 있다.3
• 경량성의 가치: 특히 주목해야 할 점은 ’무게당 에너지 밀도’가 뛰어나다는 것이다. 양극의 황-탄소 복합체와 음극의 리튬 금속은 모두 기존 배터리 소재보다 밀도가 낮아 배터리 자체를 매우 가볍게 만들 수 있다.11 이러한 ‘경량 고에너지’ 특성은 무게가 비행 성능과 직결되는 드론, 도심항공교통(UAM), 인공위성 등 항공우주 분야에서 리튬-황 배터리를 차세대 동력원으로 주목하는 가장 핵심적인 이유다.11

3.2 경제성: 황의 풍부한 매장량과 가격 경쟁력

리튬-황 배터리는 성능뿐만 아니라 경제성 측면에서도 혁신적인 잠재력을 지닌다.

• 풍부하고 저렴한 원재료: 양극재의 핵심 원료인 황은 지구상에서 가장 풍부한 원소 중 하나로, 특정 지역에 편중되지 않고 널리 분포해 있다.5 특히, 전 세계적으로 연간 수천만 톤의 황이 원유 정제 과정에서 불순물로 제거되는 부산물로 대량 생산된다.15 이로 인해 황의 가격은 매우 저렴하게 유지된다.
• 국제 황 시세 분석: 황의 국제 시세는 수요-공급에 따라 변동하지만, 톤당 수십에서 수백 달러 수준에 머무른다. 2023년 4분기부터 2024년 2분기까지의 가격 동향을 보면, 지역별로 차이는 있으나 대략 톤당 80∼150 달러 범위에서 거래되었다.25 이는 배터리용 핵심 광물인 코발트나 니켈이 톤당 수만 달러에 거래되는 것과 비교하면 월등히 낮은 가격이다. 비록 농업용 비료 수요나 글로벌 공급망 이슈에 따라 가격 변동성은 존재하지만, 절대적인 가격 수준이 낮아 탁월한 원가 경쟁력을 제공한다.25
• 탈(脫)희소금속의 이점: 리튬-황 배터리는 코발트, 니켈, 망간과 같은 고가의 희소금속을 전혀 사용하지 않는다.3 이는 원자재 가격 급등이나 특정 국가에 편중된 공급망 리스크로부터 자유로워질 수 있음을 의미한다. 이러한 원재료의 이점은 배터리 제조 원가를 잠재적으로 30\sim40%까지 절감할 수 있는 강력한 동력으로 작용한다.15

3.3 친환경성: 석유화학 부산물 활용과 낮은 탄소 발자국

리튬-황 배터리의 경쟁력은 지속가능성 측면에서도 두드러진다.

• 자원 순환 및 업사이클링: 석유 정제 공정에서 발생하는 황은 환경 규제에 따라 의무적으로 제거해야 하는 물질이다. 과거에는 이를 처리하는 데 비용이 들거나 비료 등 저부가가치 제품으로 활용되었다.24 리튬-황 배터리는 이러한 산업 부산물을 고부가가치 에너지 저장 장치의 핵심 소재로 활용하는 ’업사이클링(Upcycling)’의 대표적인 사례다.15 이는 폐기물 처리 문제를 해결함과 동시에 새로운 가치를 창출하는 순환 경제(Circular Economy) 모델을 제시한다. 정유 산업의 환경적 부담이 첨단 배터리 산업의 기회로 전환되는 산업 간 시너지 효과를 기대할 수 있는 것이다.
• 낮은 탄소 발자국 (Carbon Footprint): 기존 리튬이온 배터리는 코발트, 니켈 등의 원료를 채굴하고 제련하는 과정에서 막대한 양의 에너지를 소비하고 심각한 환경오염을 유발한다. 리튬-황 배터리는 이러한 과정을 생략할 수 있어 생산 단계에서의 탄소 배출량이 현저히 낮다. 한 분석에 따르면, 리튬-황 배터리의 탄소 발자국은 일반 리튬이온 배터리 대비 60%, 전고체 배터리 대비 40%까지 낮을 수 있다.3
• 안전성 및 독성: 황 자체는 가연성이 아니며 독성이 비교적 낮다.31 이는 가연성 유기 전해질과 고전압에서 불안정해질 수 있는 금속산화물 양극재를 사용하는 리튬이온 배터리에 비해 잠재적으로 더 높은 안전성을 확보할 수 있는 기반이 된다.14

4. 상용화를 향한 거대한 장벽: 다각적 기술 과제 심층 분석

리튬-황 배터리가 지닌 명백한 장점에도 불구하고 상용화가 더딘 이유는 양극, 음극, 전해질 등 배터리 시스템 전반에 걸쳐 해결해야 할 복합적이고 근본적인 기술적 난제들이 존재하기 때문이다. 이 문제들은 독립적으로 존재하는 것이 아니라 서로 복잡하게 얽혀 연쇄 반응을 일으키며 배터리 성능을 총체적으로 저하시킨다.

4.1 양극의 한계: 낮은 전기 전도도와 극심한 부피 팽창

양극 활물질인 황 자체의 물리적 특성에서 비롯되는 한계는 리튬-황 배터리가 넘어야 할 첫 번째 장벽이다.

• 낮은 전기 전도도: 황(S8)과 최종 방전 생성물인 황화리튬(Li2S)은 모두 전기 전도도가 매우 낮은 부도체(절연체)에 가깝다.3 이로 인해 전극 내에서 원활한 전자 이동이 어려워져 전기화학 반응 속도가 느려지고, 이는 배터리의 출력 특성 저하와 실제 용량 구현의 어려움으로 이어진다. 이 문제를 해결하기 위해 탄소와 같은 고전도성 도전재를 다량 혼합해야 하지만, 이는 활물질인 황의 비중을 낮추어 배터리의 핵심 장점인 에너지 밀도를 희생시키는 딜레마를 낳는다. 업계에서는 리튬-황 배터리의 경쟁력을 유지하기 위해 양극 내 황 함량을 최소
  70% 이상 확보해야 하는 것으로 보고 있다.7
• 극심한 부피 팽창: 방전 과정에서 황이 황화리튬으로 변환되면서 전극의 부피가 약 80% 가까이 팽창하고, 충전 시에는 다시 수축하는 현상이 반복된다.7 이러한 극심한 부피 변화는 전극 구조에 엄청난 기계적 스트레스를 가한다. 이 스트레스로 인해 활물질 입자가 부서지거나, 활물질과 도전재 간의 전기적 접촉이 단절되어 전극 구조 자체가 점차 붕괴된다. 이는 배터리 열화를 가속화하고 사이클 수명을 급격히 단축시키는 주요 원인으로 작용한다.7 이러한 부피 변화에 대응하기 위해 기계적 유연성이 뛰어난 파우치형 셀이 리튬-황 배터리에 더 적합한 형태로 여겨진다.13

4.2 고질적 문제, 폴리설파이드 셔틀 효과 (제1장 심화)

1장에서 상세히 기술한 폴리설파이드 셔틀 효과는 리튬-황 배터리의 상용화를 가로막는 가장 치명적이고 고질적인 문제다. 가용성 폴리설파이드가 양극과 음극 사이를 오가며 활물질의 비가역적 손실을 초래하고, 이로 인해 충·방전 사이클 수명이 수백 회 이내로 매우 짧아지는 결과를 낳는다.3 이는 배터리의 내구성과 신뢰성을 심각하게 저해하는 핵심 기술 허들이다.

4.3 음극의 불안정성: 리튬 덴드라이트 형성과 안전성 문제

높은 에너지 밀도를 위해 채택한 리튬 금속 음극은 그 자체로 또 다른 심각한 과제를 안고 있다.

• 리튬 덴드라이트(Dendrite) 형성: 리튬 금속은 반응성이 매우 높아 충전 시 리튬 이온이 음극 표면에 균일하게 쌓이지 않고, 특정 부위에 집중되어 나뭇가지 모양의 뾰족한 결정 형태로 성장하는 경향이 있다. 이를 ’덴드라이트’라고 한다.7 이렇게 성장한 덴드라이트가 분리막을 뚫고 양극에 닿으면 내부 단락이 발생하여 배터리의 급격한 온도 상승, 화재, 심지어 폭발로 이어질 수 있다.11 이는 배터리의 안전성을 위협하는 가장 심각한 문제다.
• ‘죽은 리튬(Dead Lithium)’ 형성 및 활물질 손실: 덴드라이트가 성장하고 부서지는 과정에서 일부 리튬 조각들이 전극으로부터 전기적으로 고립되어 더 이상 반응에 참여하지 못하게 되는데, 이를 ’죽은 리튬’이라 한다.11 이는 음극 활물질인 리튬의 영구적인 손실을 의미하며, 사이클이 진행될수록 배터리 용량이 감소하고 쿨롱 효율이 저하되는 원인이 된다.

이러한 문제들은 서로 독립적이지 않고 연쇄적으로 작용하며 상황을 악화시킨다. 예를 들어, 양극에서 시작된 폴리설파이드 셔틀은 문제의 끝이 아니라 또 다른 문제의 시작이다. 전해질에 녹아 음극으로 이동한 폴리설파이드는 반응성이 높은 리튬 금속 표면과 직접 반응하여 부도체층을 형성한다.7 이 부도체층은 리튬 이온의 흐름을 불균일하게 만들어 덴드라이트 형성을 더욱 촉진하는 역할을 한다. 결국, 양극의 문제가 음극의 문제를 악화시키고, 이는 다시 전체 셀의 수명과 안전성을 총체적으로 붕괴시키는 악순환의 고리를 형성하는 것이다. 따라서 리튬-황 배터리의 상용화는 어느 한 부분의 개선만으로는 달성될 수 없으며, 모든 구성요소에 대한 통합적이고 시스템적인 해결책(holistic solution)을 요구한다.

5. 기술적 난제 극복을 위한 프론티어 연구 동향

리튬-황 배터리의 복합적인 기술 난제를 해결하기 위해 전 세계 연구진들은 양극, 음극, 전해질, 분리막 등 모든 구성요소에 걸쳐 다각적인 접근법을 시도하고 있다. 이는 특정 문제에 대한 단일 해결책을 찾는 것이 아니라, 각 방어선에서 문제의 발생을 억제하고 확산을 차단하는 ‘다중 방어선(Multi-layered Defense)’ 전략으로 전개되고 있다.

5.1 양극재 혁신: 다공성 탄소 소재를 활용한 전도성 및 안정성 확보 전략

황의 낮은 전도도와 폴리설파이드 셔틀 문제를 동시에 해결하기 위한 가장 효과적인 전략 중 하나는 다공성 탄소 소재를 ’호스트(Host)’로 활용하는 것이다. 이는 전도성이 높고 비표면적이 넓은 탄소 구조체의 기공 내부에 황을 물리적으로 가두는(confine) 방식이다.9

• 기대 효과:

• 전도성 향상: 탄소 골격 자체가 전도성 네트워크 역할을 하여 황 입자 주위로 원활한 전자 이동 통로를 제공함으로써 낮은 전도도 문제를 근본적으로 해결한다.9

• 폴리설파이드 셔틀 억제: 다공성 탄소는 두 가지 메커니즘을 통해 셔틀 현상을 억제한다. 첫째, 탄소의 미세한 기공 구조가 폴리설파이드가 전해질로 녹아 나오는 것을 물리적으로 차단한다(Physical Confinement).9 둘째, 탄소 표면을 질소(N)와 같은 이종원소로 도핑하거나 특정 기능기를 도입하여 극성(polar)을 띠게 만들면, 마찬가지로 극성인 폴리설파이드와의 강한 화학적 결합(Chemical Adsorption)을 유도하여 이동을 효과적으로 억제할 수 있다.38 최근 대구경북과학기술원(DGIST) 연구팀은 질소를 포함한 새로운 다공성 탄소 소재를 개발하여 셔틀 현상을 효과적으로 억제하고 급속 충전 성능까지 개선한 연구 결과를 발표했다.38

• 부피 팽창 완충: 다공성 구조 내의 빈 공간(void)이 충·방전 시 발생하는 황의 극심한 부피 변화를 흡수하는 완충 역할을 하여, 전극 구조의 기계적 안정성을 유지하고 수명 특성을 향상시킨다.9

• 주요 연구 소재: 이러한 목적으로 탄소 나노튜브(CNT), 그래핀(Graphene), 계층적 다공성 탄소 구체(Hierarchical Porous Carbon Sphere) 등 다양한 형태의 나노 구조 탄소 소재들이 활발히 연구되고 있다.9

5.2 음극 안정화 기술: 인공 보호막 및 3D 호스트 구조 설계

리튬 금속 음극의 덴드라이트 성장과 안전성 문제를 해결하기 위한 연구는 크게 두 가지 방향으로 진행된다.

• 인공 고체-전해질 계면(Artificial Solid-Electrolyte Interphase, SEI) 형성: 불안정한 리튬 금속 표면에 리튬 이온 전도도는 높으면서도 기계적으로는 견고한 인공 보호막을 미리 코팅하는 기술이다.7 이 보호막은 덴드라이트가 물리적으로 성장하는 것을 억제하고, 리튬 금속과 전해액 및 폴리설파이드 간의 직접적인 부반응을 차단하는 역할을 한다. 보호막 소재로는 고분자, 리튬 이온 전도성 세라믹, 또는 이 둘의 장점을 결합한 하이브리드 복합 소재 등이 활발히 연구되고 있다.41
• 3D 다공성 호스트(Host) 구조 설계: 3차원 다공성 구조를 가진 구리(Cu)나 탄소 집전체를 사용하여, 충전 시 리튬이 평평한 표면이 아닌 구조체 내부의 빈 공간에 균일하게 전착되도록 유도하는 방식이다.36 이는 리튬의 전착 면적을 넓혀 전류 밀도를 낮추고, 덴드라이트가 외부로 성장하는 것을 물리적으로 억제하여 내부 단락의 위험을 근본적으로 줄일 수 있다.10 더 나아가, 음극에 미리 리튬 금속을 사용하지 않고 양극의 리튬을 활용하는 무음극(Anode-Free) 설계와 결합하여 에너지 밀도를 극대화하려는 연구도 진행 중이다.36

5.3 전해질 및 첨가제 엔지니어링: 셔틀 효과 억제를 위한 화학적 접근

전해질 자체의 조성을 제어하거나 기능성 첨가제를 활용하여 폴리설파이드의 거동을 화학적으로 제어하는 연구 또한 핵심적인 분야다.

• 질산리튬(LiNO3) 첨가제: 리튬-황 배터리 연구에서 가장 널리 사용되는 대표적인 전해질 첨가제다.7 질산리튬은 음극 표면에서 먼저 환원되어 폴리설파이드와의 직접적인 반응을 막는 안정적인 보호막(SEI)을 형성한다. 최근 고려대학교 연구팀은 오페란도(operando) 실시간 현미경 분석을 통해 질산리튬이 단순히 셔틀 현상을 억제하는 것을 넘어, ▲리튬 금속의 불규칙한 탈락 억제, ▲다황화물 이동 완화, ▲황 결정화 균일화 촉진 등 전지 계면 전반에서 다기능적인 안정화 효과를 발휘함을 규명했다.44
• 기타 첨가제 및 전해질 설계: 폴리설파이드와 강하게 결합하여 용해 및 이동을 억제하는 특정 전이금속 화합물(M−X)을 첨가하거나 46, 역으로 전해액의 폴리설파이드 용해도를 극대화하여 고체 생성물 형성을 억제하고 반응을 원활하게 만드는 접근법도 연구되고 있다.7
• 고체 전해질 적용: 궁극적인 해결책 중 하나로, 액체 전해질을 이온 전도성 고체 전해질로 대체하여 폴리설파이드의 물리적 이동을 원천적으로 차단하려는 연구가 진행되고 있다. 이는 리튬-황 전지를 전고체 배터리(All-Solid-State Battery) 형태로 구현하는 것으로, 셔틀 효과와 덴드라이트 문제를 동시에 해결할 수 있는 잠재력을 가진다.7

5.4 분리막 및 중간층 설계: 폴리설파이드 이동의 물리적 차단

기존 분리막을 개선하거나 양극과 분리막 사이에 기능성 중간층(Interlayer)을 삽입하여 폴리설파이드의 이동을 물리적으로 차단하는 전략도 병행되고 있다.47 이 중간층은 다공성 탄소나 금속 산화물 등으로 만들어져, 양극에서 빠져나온 폴리설파이드가 음극으로 확산되기 전에 물리적으로 가로막거나 표면에 흡착시켜 포획하는 역할을 한다. 이는 다른 기술들과 상호 보완적으로 작용하여 셔틀 억제 효과를 극대화할 수 있다.

이처럼 리튬-황 배터리의 기술 개발은 어느 하나의 완벽한 해결책(Silver Bullet)을 찾기보다는, 양극(1차 방어), 전해질(2차 방어), 분리막(3차 방어), 음극(최종 방어)에 이르는 다중 방어 체계를 구축하고 각 기술을 융합하여 시너지를 창출하는 방향으로 나아가고 있다. 이러한 통합적 접근은 상용화 가능성을 한층 높이는 중요한 진전이라 할 수 있다.

6. 시장 동향 및 상용화 로드맵

기술적 진보와 함께 리튬-황 배터리는 실험실을 넘어 실제 산업 적용을 위한 구체적인 움직임을 보이고 있다. 특히, 기술의 장점이 가장 극대화될 수 있는 특정 시장을 중심으로 상용화 전략이 구체화되고 있다.

6.1 글로벌 주요 기업 및 연구기관 개발 현황

리튬-황 배터리 개발 경쟁은 소수의 선도 기업과 다수의 유망 스타트업, 그리고 학계가 함께 이끌어가는 양상을 보인다.

• LG에너지솔루션 (한국): 리튬-황 배터리 개발에 가장 적극적인 기업 중 하나로, 2027년 상용화를 목표로 설정하고 있다.15 이미 2020년에 한국항공우주연구원과 협력하여 리튬-황 배터리 시제품을 탑재한 고고도 태양광 무인기(EAV-3)를 성층권 고도에서 13시간 동안 비행시키는 데 성공하며, 항공 분야에서의 기술적 우위를 입증했다.11 현재 도심항공교통(UAM), 드론 등 미래 항공 모빌리티(AAM) 시장을 최우선 목표 시장으로 정하고 고객사들과 구체적인 탑재 논의를 진행 중이다.13 또한, KAIST, 서울대학교 등 국내 유수 대학과의 공동 연구를 통해 에너지 밀도를 60% 향상시키는 등 지속적인 기술 혁신을 추구하고 있다.49
• Lyten (미국): 3D 그래핀(Graphene) 기술을 핵심 경쟁력으로 하는 유망 스타트업으로, 전기차 시장 진출 가능성을 보이며 주목받고 있다.30 2023년 글로벌 자동차 제조사인 스텔란티스(Stellantis)로부터 전략적 투자를 유치했으며, 2024년부터 파일럿 생산 셀을 스텔란티스를 포함한 20여 개 자동차 제조사에 샘플로 공급하기 시작했다.3 이는 리튬-황 배터리가 항공 분야를 넘어 전기차(EV) 시장으로 확장될 수 있는 가능성을 보여주는 중요한 사례다.
• 기타 주요 플레이어: 국내에서는 삼성SDI와 SK온이 내부적으로 관련 연구개발을 진행하고 있는 것으로 알려져 있다.15 해외에서는 Sion Power(미국), GS Yuasa(일본), ADEKA(일본), Li-S Energy(호주) 등 다수의 기업이 기술 개발에 참여하고 있다.3 또한, 미국 Drexel 대학이 4,000회 이상의 장수명 사이클을 구현하는 등 학계에서도 획기적인 연구 성과가 꾸준히 발표되고 있다.3

6.2 핵심 목표 시장 분석: 도심항공교통(UAM), 드론, 항공우주 분야의 가능성

리튬-황 배터리의 상용화 전략은 모든 시장을 동시에 공략하기보다는, 기술적 특장점이 가장 잘 발휘될 수 있는 특정 시장을 우선 공략하는 ‘비치헤드(Beachhead)’ 전략을 따르고 있다. 그 최전선에 있는 것이 바로 항공우주 분야다.

• 항공 분야가 최적의 시장인 이유: UAM, 드론, 고고도 무인기, 인공위성 등 항공 모빌리티 분야에서는 배터리의 ’무게’가 비행시간, 항속거리, 탑재 중량 등 핵심 성능을 좌우하는 가장 중요한 변수다. 리튬-황 배터리의 독보적인 장점인 ’높은 무게당 에너지 밀도’는 사이클 수명이 다소 짧거나 출력이 상대적으로 낮다는 단점을 상쇄하고도 남을 만큼의 압도적인 가치를 제공한다.6 전기차 시장이 ’긴 수명’과 ’안전성’을 최우선으로 요구하는 반면, 항공 분야는 ’경량화’를 통한 ’비행시간 증대’가 최우선 과제이므로, 리튬-황 배터리의 현재 기술 수준에 가장 부합하는 시장이라 할 수 있다.18
• 시장 잠재력: 세계 UAM 시장은 2040년에 이르면 6,090억 달러 규모로 폭발적인 성장이 예상되며 14, 이는 리튬-황 배터리에게 거대한 기회의 장이 열릴 것임을 시사한다. 시장 분석에 따르면, 2028년에는 항공우주 분야가 리튬-황 배터리의 가장 큰 응용 시장을 형성할 것으로 전망된다.16
• 전기차(EV) 시장으로의 확장 가능성: 현재로서는 짧은 수명 문제 때문에 전기차에 즉시 적용하기는 어렵다는 것이 일반적인 시각이다.55 그러나 Lyten과 Stellantis의 협력 사례에서 보듯 장기적인 관점에서의 적용 가능성은 꾸준히 타진되고 있다.3 또한, 실험실 수준에서 수천 회 이상의 사이클 수명을 달성한 연구 결과들이 보고되고 있어 3, 향후 기술 성숙도에 따라 전기차 등 더 큰 주류 시장으로 확장될 가능성은 충분히 열려 있다.

6.3 상용화 전망 및 시장 규모 예측

• 상용화 시점: 다수의 기업과 시장 분석 기관들은 2027년에서 2030년 사이를 리튬-황 배터리의 본격적인 상용화 원년으로 예측하고 있다.7 특히 LG에너지솔루션은 2027년 상용화를 구체적인 목표로 제시하고 있다.15
• 시장 규모 예측: 시장 초기 단계인 만큼 예측 기관마다 편차는 있으나, 높은 성장 잠재력에 대해서는 이견이 없다. 한 예측에 따르면, 전 세계 리튬-황 배터리 시장은 2028년 약 2억 7,200만 달러 규모에 이를 것이며, 국내 시장 역시 2028년 약 1,100만 달러 규모로 성장할 것으로 전망된다. 이는 연평균 성장률(CAGR)이 40%를 상회하는 매우 가파른 성장세다.16

이처럼 리튬-황 배터리는 UAM/드론이라는 명확한 초기 시장을 발판으로 삼아 기술적 신뢰도와 양산 경험을 축적한 후, 점차 다른 응용 분야로 영향력을 확대해 나가는 전략적 경로를 밟을 것으로 예상된다.

7. 결론: 리튬-황 배터리의 미래와 과제

리튬-황 배터리는 지난 10여 년간의 집중적인 연구개발을 통해 상용화의 가장 큰 걸림돌이었던 폴리설파이드 셔틀, 낮은 전도성, 리튬 덴드라이트 문제 등에 대한 다각적인 해결책을 확보했다. 다공성 탄소 호스트, 기능성 전해질 첨가제, 인공 음극 보호막, 3D 호스트 구조 등 혁신적인 소재 및 구조 설계 기술이 도입되면서 실험실 수준에서는 수천 회에 달하는 사이클 수명과 400Wh/kg을 훌쩍 뛰어넘는 에너지 밀도가 속속 보고되고 있다.3 이는 리튬-황 배터리가 더 이상 이론 속에 머무는 기술이 아님을 증명한다.

그러나 최종 상용화라는 목표를 달성하기 위해서는 아직 넘어야 할 과제가 남아있다. 실험실 수준에서 검증된 우수한 성능을 실제 상업용 규격의 대면적 파우치 셀(Ah-level)에서 일관되게 재현하는 것이 무엇보다 중요하다. 특히, ▲단위 면적당 높은 황 함량(high sulfur loading), ▲최소한의 전해액 사용(lean electrolyte ratio), ▲과잉 사용을 억제한 리튬 음극(limited Li excess) 등 실제 배터리 구동 환경에 가까운 혹독한 조건에서도 안정적인 성능을 확보하는 것이 양산 기술의 핵심이 될 것이다.58

리튬-황 배터리는 단순히 기존 리튬이온 배터리를 대체하는 기술이 아니다. 압도적인 경량 고에너지 특성을 바탕으로 UAM과 같은 새로운 항공 모빌리티 시장의 개화를 촉진하고, 저렴하고 친환경적인 특성을 통해 에너지 저장 시스템(ESS)의 경제성을 획기적으로 개선하는 등 미래 에너지 패러다임의 ’게임 체인저’가 될 잠재력을 품고 있다. 기술적 성숙도에 따라 항공우주 분야에서 시작하여 장기적으로는 전기차, ESS 등 광범위한 영역으로 그 영향력을 확대하며, 지속가능한 에너지 사회를 구현하는 데 핵심적인 역할을 수행할 것으로 전망된다.16

7.1 부록

표 1. 차세대 배터리 기술 비교 분석

8. 참고 자료

1. 리튬이온배터리의 구조와 작동 원리, https://inside.lgensol.com/2021/11/%EB%A6%AC%ED%8A%AC%EC%9D%B4%EC%98%A8%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC%EC%9D%98-%EA%B5%AC%EC%A1%B0%EC%99%80-%EC%9E%91%EB%8F%99-%EC%9B%90%EB%A6%AC/
2. inside.lgensol.com, https://inside.lgensol.com/2024/05/game-changer-battery-%EB%8D%94-%EA%B0%80%EB%B3%8D%EA%B2%8C-%EB%8D%94-%EB%A9%80%EB%A6%AC-%EB%82%A0%EC%95%84%EA%B0%88-%EB%A6%AC%ED%8A%AC%ED%99%A9%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC/#:~:text=%EB%A6%AC%ED%8A%AC%EC%9D%B4%EC%98%A8%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC%EB%8A%94%20%EC%96%91%EA%B7%B9,%EB%A9%94%ED%83%88%EC%9D%84%20%EC%82%AC%EC%9A%A9%ED%95%9C%20%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC%EC%9E%85%EB%8B%88%EB%8B%A4.
3. <2024> 리튬-황 이차전지 기술개발 현황 및 전망, https://sneresearch.com/kr/business/report_view/190/page/0
4. 리튬-황 전지(lithium-sulfur battery) [수정완료] : REOB (리오브), http://www.reob.co.kr/encyclopedia/?bmode=view&idx=10711787
5. 리튬황 배터리의 장점과 단점은 무엇입니까? - 뉴스 - 동관 앙코르 에너지 유한 회사, https://ko.encorecn.com/news-show-1050120.html
6. 리튬 설퍼 배터리의 원리와 현재 그리고 미래 - Special Insight - Insight -SNE Research, https://www.sneresearch.com/en/insight/special_view/562/page/0
7. 리튬 황 배터리 - 위키원, http://wiki.hash.kr/index.php/%EB%A6%AC%ED%8A%AC%ED%99%A9%EC%A0%84%EC%A7%80
8. 리튬황배터리로 차세대 배터리 기술 알아보기, https://inside.lgensol.com/2021/11/%ED%95%98%EB%8A%98%EC%9D%84-%EB%82%98%EB%8A%94-%EC%B0%A8%EC%84%B8%EB%8C%80-%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC-%EB%A6%AC%ED%8A%AC%ED%99%A9%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC/
9. 리튬황 전지, https://repository.kisti.re.kr/bitstream/10580/6560/1/2014-062%20%EB%A6%AC%ED%8A%AC%ED%99%A9%20%EC%A0%84%EC%A7%80.pdf
10. 연세대 이상영 교수팀, 3차원 격자 구조 리튬 금속 음극 개발, 전기자동차 주행거리 2배 향상 가능한 리튬 금속 전지 상용화 발판 마련. Professor Sang-Young Lee’s team at Yonsei University developed a microgrid-patterned Si electrode as an electroactive Li host, https://chemeng.yonsei.ac.kr/common/modules/logout.php?returl=%2F%3Fc%3D202%26s%3D%26gp%3D2%26gbn%3Dviewok%26ix%3D907
11. LG에너지솔루션의 차세대배터리 리튬황전지에 대한 이해 - 공대생P의 나머지공부, https://sm10053.tistory.com/entry/LG%EC%97%90%EB%84%88%EC%A7%80%EC%86%94%EB%A3%A8%EC%85%98%EC%9D%98-%EC%B0%A8%EC%84%B8%EB%8C%80%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC-%EB%A6%AC%ED%8A%AC%ED%99%A9%EC%A0%84%EC%A7%80%EC%97%90-%EB%8C%80%ED%95%9C-%EC%9D%B4%ED%95%B4
12. KR101558669B1 - 리튬황 전지의 양극 및 이의 제조방법 - Google Patents, https://patents.google.com/patent/KR101558669B1/ko
13. [Battery Pioneer] 더 가볍게, 더 멀리 날아갈 ‘리튬황배터리’, https://inside.lgensol.com/2024/05/game-changer-battery-%EB%8D%94-%EA%B0%80%EB%B3%8D%EA%B2%8C-%EB%8D%94-%EB%A9%80%EB%A6%AC-%EB%82%A0%EC%95%84%EA%B0%88-%EB%A6%AC%ED%8A%AC%ED%99%A9%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC/
14. 미래를 책임질 차세대 배터리 ‘리튬황전지’ - 휴비스 Story, https://blog.huvis.com/970
15. 배터리완전정복’반값 배터리’ 리튬황, 나오기만 하면 대박 - 아시아경제, https://cm.asiae.co.kr/article/2023122911114666340
16. - 412 - 리튬황 전지의 기술 및 시장 동향분석, https://www.kais99.org/jkais/springNfall/spring2025/poster/2025_spring_136.pdf
17. 이차전지 전망과 미래 배터리 기술: 전기차 시대를 이끌다 - Element Korea | 글로벌 시험, https://elementkorea.kr/%EC%9D%B4%EC%B0%A8%EC%A0%84%EC%A7%80-%EC%A0%84%EB%A7%9D%EA%B3%BC-%EB%AF%B8%EB%9E%98-%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC-%EA%B8%B0%EC%88%A0-%EC%A0%84%EA%B8%B0%EC%B0%A8-%EC%8B%9C%EB%8C%80%EB%A5%BC-%EC%9D%B4/
18. ‘전고체’ ‘리튬황’ 차세대 배터리 상용화 어디까지 왔나 - 지디넷코리아, https://zdnet.co.kr/view/?no=20240325141008
19. 리튬-황: 배터리의 조용한 혁명 - Large Battery, https://www.large-battery.com/ko/blog/lithium-sulfur-batteries-revolution/
20. 전북대 연구진, 차세대 에너지 저장장치 ‘리튬-황 전지’ 개발, https://if.jbnu.ac.kr/sboard/view.php?code=sboard_news&page=1&uid=239&keyfield=&key=
21. if.jbnu.ac.kr, https://if.jbnu.ac.kr/sboard/view.php?code=sboard_news&page=1&uid=239&keyfield=&key=#:~:text=%EB%A6%AC%ED%8A%AC%2D%ED%99%A9%20%EC%A0%84%EC%A7%80%EB%8A%94%20%EC%9E%90%EC%97%B0%EA%B3%84,%EB%A5%BC%20%ED%81%AC%EA%B2%8C%20%EC%A4%84%EC%9D%BC%20%EC%88%98%20%EC%9E%88%EB%8B%A4.
22. 불용성 유황 가격｜가격 책정｜뉴스｜모니터｜AnalystKorea, https://www.analystkorea.com/Pricing-data/insoluble-sulphur-3206
23. No.016 Sulfur, S - YouTube, https://www.youtube.com/watch?v=U9BnovGeD7U
24. 석유 공정 황폐기물 활용…신소재 개발 성공 / YTN - YouTube, https://www.youtube.com/watch?v=yabsUkcOGbc
25. 황 가격, 가격, 가겨 책정, 뉴스 | 애널리스트 코리아, https://www.analystkorea.com/Pricing-data/sulphur-1017
26. 원소 황 시장 규모, 점유율, 동향, 보고서, 2032, https://www.fortunebusinessinsights.com/ko/elemental-sulfur-market-112474
27. Sulfur - Price - Chart - Historical Data - News - Trading Economics, https://tradingeconomics.com/commodity/sulfur
28. Sulfur prices: a new global uptrend cycle? - PricePedia, https://www.pricepedia.it/en/magazine/article/2025/09/14/sulfur-prices-a-new-global-uptrend-cycle/
29. 석유 공정 황폐기물 활용…신소재 개발 성공 - YTN 사이언스, https://m.science.ytn.co.kr/view.php?s_mcd=0082&key=201908281108117462
30. [이슈브리핑 제30호] 리튬-황 배터리의 전기차 적용을 모색하는 Stellantis, https://www.katech.re.kr/page/8666f33a-f4c6-42ae-b501-bde1c7518a9b;jsessionid=DBDF59D4E33BA4F7E4492F2F480E8FDD?keyword=&ac=view&post=f40890f7-5ca0-4572-a985-b104322de8e5
31. 리튬황 배터리와 리튬 이온 배터리 - 선택하는 방법 - GYCX 태양광 스마트 에너지 솔루션1, https://gycxsolar.com/ko/lithium-sulfur-battery-vs-lithium-ion-battery/
32. [차세대전지 시리즈-2] 리튬 황전지(Lithium-Sulfer Battery) - Engineering insight - 티스토리, https://limitsinx.tistory.com/18
33. 차세대 리튬 메탈 전지의 안정성/수명 문제 해결로 상용화에 탄력 - 더THE인더스트리 신문, https://the-industry.co.kr/news/5959
34. KR20210022030A - 리튬메탈 음극의 표면처리방법, 표면처리된 리튬메탈 음극 및 이를 포함하는 리튬금속전지 - Google Patents, https://patents.google.com/patent/KR20210022030A/ko
35. 리튬금속전극의 덴드라이트 성장 억제 방안의 연구 동향 - KoreaScience, https://koreascience.kr/article/JAKO202216148513292.pdf
36. “툭하면 고장 리튬 ‘덴드라이트’ 막는다”…차세대 리튬금속전지 핵심기술 개발 - 헤럴드경제, https://mbiz.heraldcorp.com/article/3234846
37. 아이엘, 리튬 금속 덴드라이트 억제 기술 국제특허 출원 - 헬로티, https://www.hellot.net/news/article.html?no=102058
38. 12분 만에 완충 가능 ‘차세대 리튬-황 전지’ 개발 - Daum, https://v.daum.net/v/20241227112812300
39. “완충까지 12분”… 차세대 리튬-황 전지 개발 성공, https://www.ebn.co.kr/news/articleView.html?idxno=1647050
40. 기능기처리된 다공성 카본재료를 이용한 리튬-황전지의 특성 분석 - KISS, https://kiss.kstudy.com/Detail/Ar?key=3816623
41. 차세대 리튬금속음극 보호막 기술동향 - 공업화학전망 - 한국공업화학회 - KISS, https://kiss.kstudy.com/Detail/Ar?key=3655740
42. “배터리 폭발을 막는 리튬 보호막 제조 기술 개발” < 중공업 - IT조선, https://it.chosun.com/news/articleView.html?idxno=2023092144042
43. 차세대 리튬금속 음극의 기술적 이슈와 연구 전략 - Ceramist, https://ceramist.or.kr/journal/view.php?number=1051&viewtype=pubreader
44. 고려대, 리튬-황 배터리 내부 반응 실시간 관측…“첨가제 역할 다각적 …, https://www.industrynews.co.kr/news/articleView.html?idxno=72028
45. 고려대학교 유승호 교수팀, 리튬-황 배터리 내부 반응 실시간 관측… 첨가제 역할 다각적 규명, https://www.lecturernews.com/news/articleView.html?idxno=187770
46. KR20170009994A - 리튬-황 배터리용 전해질 첨가제 - Google Patents, https://patents.google.com/patent/KR20170009994A/ko
47. 새로운 리튬 황 전지 기술…황 부식과 용해 현상 막아 - 뉴스튜브, http://www.newstube.kr/news/articleView.html?idxno=3383
48. LG는 리튬황, 삼성은 전고체…中 경쟁력 넘을 K배터리 ’한방’은? - IT조선, https://it.chosun.com/news/articleView.html?idxno=2023092120024
49. [단독] LG엔솔, 고밀도 리튬황전지 공동개발 성공… 상용화 문턱 - 디지털타임스, https://www.dt.co.kr/article/11651073
50. KAIST-LG에너지솔루션, 리튬황전지로 UAM 배터리 혁신 주도 - 특허뉴스, http://www.e-patentnews.com/12192
51. 리튬황 배터리 시장 규모 및 점유율 분석 – 산업 연구 보고서 – 성장 동향 - Mordor Intelligence, https://www.mordorintelligence.kr/industry-reports/lithium-sulfur-battery-market
52. 리튬-황 배터리 상위 10개 기업, https://www.globalgrowthinsights.com/ko/blog/lithium-sulfur-battery-companies-11
53. Lithium–sulfur battery - Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium%E2%80%93sulfur_battery
54. Lithium Sulfur battery news presented by “Undecided”. It’s showing tremendous promise - Reddit, https://www.reddit.com/r/electricvehicles/comments/1jjnzkt/lithium_sulfur_battery_news_presented_by/
55. 차세대 친환경 배터리가 온다! 소듐, 전고체, 리튬-황 배터리의 부상 | LX인터내셔널 공식 블로그, https://blog.lxinternational.com/30943/
56. 리튬 황 전지 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전, https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A6%AC%ED%8A%AC_%ED%99%A9_%EC%A0%84%EC%A7%80
57. LG엔솔·삼성SDI, ‘리튬황’·‘전고체’ 조기 양산…“차세대 배터리로 ‘캐즘’ 정면돌파” - CEO스코어데일리, https://www.ceoscoredaily.com/page/view/2024072317041439637
58. A Perspective toward Practical Lithium–Sulfur Batteries | ACS Central Science, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.0c00449
59. Formulating energy density for designing practical lithium–sulfur batteries - Stanford University, https://web.stanford.edu/group/cui_group/papers/s41560-022-01001-0.pdf
60. 1화. 차세대 배터리의 개발 방향과 전망, https://kbthink.com/main/economy/economic-in-depth-analysis/economic-research-report/series1-230825.html
61. 리튬이온 전지의 끝판왕, 리튬이온 전지의 문제점들이 풀리기 시작했습니다. - YouTube, https://www.youtube.com/watch?v=YRPHy-Lz30g
62. Working Principle of the lithium batteries. - ResearchGate, https://www.researchgate.net/figure/Working-Principle-of-the-lithium-batteries_fig1_264062346
63. Innovative Lithium-Air Battery Design Poised to Increase Energy Storage, https://www.energy.gov/science/bes/articles/innovative-lithium-air-battery-design-poised-increase-energy-storage
64. 차세대 배터리 - 키움증권, https://bbn.kiwoom.com/bbs/jsp/upload/newres/CorpAnal/201904/1555882870242.pdf
65. The introduction and practical road of lithium air battery - tycorun, https://www.tycorun.com/blogs/news/lithium-air-battery
66. Oxygen to Lithium‐Air Batteries: Challenges and Opportunities - Western Engineering, https://www.eng.uwo.ca/people/asun/Paper/From%20Lithium-Oxygen%20to%20Lithium-Air%20Batteries%20Challenges%20and%20Opportunities.pdf
67. The development and challenges of rechargeable non-aqueous lithium–air batteries, https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19475411.2012.659227
68. Lithium–Air Batteries: Air-Breathing Challenges and Perspective | ACS Nano, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c07907