차세대 배터리 기술의 대표주자로 손꼽히는 '리튬-황 전지'는 기존 리튬이온 배터리 대비 이론적으로 무려 5배 이상의 에너지 밀도를 자랑합니다.
그러나 실제로는 기대만큼 성능을 발휘하지 못하는 난제가 숨어있는데, 그 원인은 바로 '폴리설파이드 셔틀(shuttle) 현상'이라는 미스터리한 문제 때문입니다.
이 셔틀 현상은 배터리의 수명을 갉아먹으며 개발자들을 고민에 빠뜨리고 있습니다. 이를 해결할 비밀 무기가 바로 '레독스 메디에이터(Redox Mediator)'입니다.
레독스 메디에이터는 충·방전 과정에서 폴리설파이드의 움직임을 제어하고 반응 속도를 높이는 일종의 촉매로, 전지 성능 향상에 큰 도움을 줄 수 있습니다.
아이오딘, 퀴논, 심지어 금속 착화합물까지 다양한 물질들이 후보로 떠오르며 연구자들의 뜨거운 관심을 받고 있습니다.
하지만 이들 물질도 부식성, 농도 최적화, 장기 안정성 등 해결해야 할 숙제를 안고 있습니다.
과연 레독스 메디에이터가 리튬-황 전지 상용화의 문을 열 수 있을지, 앞으로의 연구가 기대되는 이유입니다.