03:27 12-01-2026

중국 연구진의 나트륨‑황 배터리, 비가연성 전해질과 새 화학으로 고전력·초저가 도전

중국 연구진이 에너지 저장 시장의 판도를 바꿀 수 있는 배터리를 공개했다. 나트륨과 황을 짝지운 이 설계는 에너지 밀도, 안전성, 비용 효율성에서 리튬 기반 경쟁작을 앞설 잠재력을 노린다.

화학적 돌파구

상하이자오퉁대 연구는 기존 나트륨–황 전지의 핵심 취약점인 낮은 작동 전압과 과량의 나트륨 필요 문제를 정면으로 다뤘다. 표준적인 S/Na2S 반응 대신 새로운 S0/S4+ 산화환원 화학을 채택했고, 활성 음극을 아예 없앴다. 그 자리는 알루미늄 집전체가 대신하며, 양극은 S8 황을 사용한다.

기록적인 수치와 안전성

비가연성 클로로알루미네이트 전해질과 짝을 이룬 시제품은 초기 시험에서 최대 1,198 W/kg을 기록했다. Bi‑COF 촉매를 더하면 2,021 W/kg까지 오른다. 전해질 자체가 점화되지 않아 화재 위험도 크게 낮아진다. 이론상 이런 수치는 전기차 배터리 팩과 고정식 저장의 기준선을 다시 그리게 만들 수 있다. 물론 연구실 벤치를 넘어서는 길이 첫 번째이자 가장 큰 관문이라는 점은 변함없다.

가격과 현실적 제약

예상 비용은 kWh당 약 5달러로, 리튬 배터리 대비 대략 10분의 1 수준이다. 단, 단서도 분명하다. 전해질의 반응성이 강하고 제조가 까다로운 데다, 실제 사용 환경에서 장기 내구성은 아직 검증되지 않았다. 내구성이 확인되기 전까지는 매력이 큰 만큼 절제된 낙관이 필요하다. 그럼에도 설계 방향과 수치가 보여주는 가능성은 눈길을 끌고, 현장 검증이 뒷받침되면 흐름을 바꿀 그림까지 자연스레 떠오른다.