전기차와 에너지저장장치가 빠르게 늘면서 배터리의 안전성은 성능만큼 중요한 경쟁 요소가 됐다. 지금의 리튬이온 전지는 불에 잘 타는 유기 액체 전해질을 쓰기 때문에, 외부 충격이나 과열로 누액·발화가 일어날 위험을 안고 있다. 이를 근본적으로 줄일 방법으로 꼽히는 것이 전해질을 고체로 바꾼 전고체 전지다. 시장 조사기관들은 세계 전고체 배터리 시장이 2032년까지 연평균 30%대 후반의 성장세를 보일 것으로 전망하며, 국내 배터리 3사도 2027~2030년 상용화를 목표로 파일럿 라인과 개발에 속도를 내고 있다.

양극재는 배터리가 얼마나 많은 에너지를 담고 어느 전압으로 내보낼지를 결정하는 핵심 소재이자, 셀 재료비에서 가장 큰 몫(약 40% 안팎)을 차지하는 소재다. 하지만 현재 주력인 두 소재는 각각 한계가 뚜렷하다. 니켈 함량을 높인 삼원계 양극재는 에너지 밀도가 높지만 니켈·코발트 같은 고가 금속에 의존하고, 리튬인산철 양극재는 저렴하고 안전하지만 담을 수 있는 에너지가 적다.

전기차와 에너지저장장치가 빠르게 늘어나면서, 지금의 리튬이온 전지보다 더 가볍고 더 많은 에너지를 담는 차세대 전지에 대한 요구도 함께 커지고 있다. 그 유력한 후보가 양극에 황을, 음극에 리튬 금속을 쓰는 리튬-황 전지다. 황은 석유 정제 과정에서 대량으로 나오는 값싼 원료이고, 니켈·코발트 같은 고가 금속도 필요 없다.