리튬-황 배터리를 위한 고엔트로피 촉매의 발전: 설계 원칙, 최근 진전 및 전망.

리튬-황(Li-S) 배터리는 매우 높은 이론적 에너지 밀도, 비용 효율성 및 환경 지속 가능성으로 인해 차세대 에너지 저장 기술 중 가장 유망한 것으로 여겨집니다. 그럼에도 불구하고, 황의 고유한 낮은 전도도, 리튬 폴리설파이드(LiPS)의 셔틀 효과, 느린 산화환원 동역학, 리튬 양극의 불안정성 등 여러 가지 도전 과제로 인해 실용적 배치는 크게 제약받고 있습니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 촉매 물질의 통합이 황 산화환원 반응을 가속화하고 LiPS 전환을 촉진하며 사이클 안정성을 향상시키는 효과적인 전략으로 떠올랐습니다. 최근에는 비슷한 비율로 오개 이상의 금속 원소로 구성된 고엔트로피 촉매(HEC)가 엔트로피 안정 구조, 풍부한 활성 사이트 및 조정 가능한 전자적 특성으로 인해 점점 더 주목받고 있습니다. 이 리뷰는 다양한 HEC 계열(고엔트로피 합금, 산화물, 황화물, 질화물, 인화물, MXenes, 프러시안 블루 유사체 등)의 설계 원칙, 합성 방법 및 전기화학적 응용에 대한 포괄적인 개요를 제시합니다. 다성분 상호작용에서 발생하는 시너지 효과, 구조적 이점 및 기저 촉매 메커니즘에 대해 체계적으로 논의됩니다. 마지막으로, 대규모 합성, 심층 기작 규명, 합리적인 조성 설계 등의 주요 과제를 다루며, 고성능 HEC 기반 Li-S 배터리 시스템을 발전시키기 위한 향후 방향을 제시합니다.