화학뉴스

금속공기전지가 LiB(Lithium-ion Battery)를 대체할 차세대 전지로 주목받고 있다.
9월18일 특허청에 따르면, 금속공기전지 관련 특허출원은 최근 10년 동안 모두 370건으로 2006년 4건에서 2015년 86건으로 21.5배 증가하는 등 매년 꾸준히 증가하고 있다.
금속공기전지는 리튬, 아연, 알루미늄 등의 금속을 공기 중 산소와 결합시켜 전기를 발생시키는 전지로, 특히 리튬공기전지는 용량이 LiB의 5-10배에 달하는 것으로 알려졌다.
이에 따라 삼성전자를 비롯해 현대자동차, LG화학 등이 최근 전기자동차(EV), 드론, 스마트폰 등에 사용되고 있는 LiB를 대체할 차세대 전지로 금속공기전지에 주목하며 특허 출원을 활발히 추진하고 있다.
특허 출원건수는 삼성전자가 64건(17.3%)으로 가장 많았으며 현대자동차 26건(7.0%), LG화학 22건(6.0%), 레오모터스 19건(5.1%), EMW에너지 16건(4.3%) 등이 뒤를 이었다.
외국인 출원도 61건으로 전체 출원의 16.5%를 차지했다. 도요타(Toyota) 자동차 8건(2.2%), Electricite de France 7건(1.9%), Sumitomo Electric 4건(1.1%) 순이다.
음극 소재별로는 △대용량에 장점이 있는 리튬공기전지 167건(60.0%) △안전성과 경제성에 장점이 있는 아연공기전지 93건(33.5%) △알루미늄공기전지 10건(3.6%) △마그네슘공기전지 8건(2.9%)으로 집계됐다.
출원 기술 대부분은 에너지 효율을 높여 금속공기전지를 상용화하기 위한 것으로 △전지 시스템에 관한 기술 119건(32.1%) △양극의 구조를 개선해 산소가 연속으로 공급되도록 하는 기술 108건(29.1%) △전지 내부의 반응을 촉진하는 촉매 관련 기술 56건(15.1%)이었다. 뒤를 이어 전해질, 음극 및 분리막 관련 기술도 출원됐다.
유준 특허청 자동차융합심사과장은 “LiB를 대체해 리튬공기전지를 상용화하기에는 아직 기술적 난제가 많다”며 “그러나 EV, 드론 등에 사용할 수 있는 대용량 2차전지의 필요성으로 리튬공기전지에 대한 관심과 기술개발은 계속될 것”이라고 강조했다. <강윤화 기자>