리튬 이차전지는 리튬 이온과 전자의 이동을 통한 화학적 반응을 통해 전기적 에너지를 저장할 수
있는 에너지 저장 시스템으로서, 높은 에너지 밀도로 인해 휴대용 기기부터 대용량 에너지 저장
시스템에 걸쳐 다양한 용도로 사용되고 있다. 그러나, 충방전 과정에서 발생하는 여러가지의
비가역적 부반응들은 리튬 이차전지 시스템의 용량 감소나 수명 단축을 야기하는 등 지속가능한
에너지 저장 반응에 악영향을 미친다. 본 발표에서는 산화환원 활성 유기소재의 가역적인 전자
전달 반응을 이용하여 다양한 리튬 이차전지 시스템의 지속가능한 에너지 저장을 가능케하는
연구를 다루었다. 구체적으로 반복적인 리튬 이차전지 충방전 중 비가역적으로 소모되는 전이
금속기반 양극재 내부의 리튬이온을 산화환원 활성 유기소재 기반의 자발적 리튬-전자 전달
반응을 통해 보충, 환경친화적이고 경제적인 폐배터리 재활용 시스템을 구축하였다. 또한,
산화환원 활성 유기소재의 산화환원 전위를 조절하여 리튬-공기 전지 구동 중 생성되는
산화리튬과 탄산리튬을 자발적 전자 전달 반응으로 분해, 일반 대기와 유사한 조건에서 안정적인
전지 구동을 실현했다. 본 연구는 산화환원 활성 유기소재의 가역적 전자전달 특성을 다양한 리튬
이차전지 시스템의 지속가능한 구동을 위해 활용하는 것에 대한 가능성을 제시했다는 점에서
의미를 가지며, 추후 전자전달에 기반한 여러 에너지 저장 시스템에서 발생하는 비가역적
반응들의 해소에 광범위하게 적용할 수 있는 통합적 전략을 제시한다.