일본이 NTO(Niobium Titanium Oxide) 음극전지 개발에 앞장서고 있다.
도시바(Toshiba)는 LTO(Lithium Titanium Oxide) 음극을 채용한 LiB(리튬이온전지) SCiB를 공급하고 있으며 최근 LTO와 동일한 급속충전 성능을 갖춘 동시에 에너지밀도가 1.5배 더 우수할 것으로 기대되는 NTO음극전지 상용화도 준비하고 있는 것으로 알려졌다.
먼저, LTO음극전지 SCiB는 체적 변화가 적고 음극의 금속리튬 석출을 억제할 수 있는 LTO를 채용함으로써 높은 출력과 급속충전 성능, 장수명, 저온 특성 등을 확보했으며 높은 신뢰성을 바탕으로 자동차 포함 여러 용도에서 채용이 가능할 것으로 기대하고 있다.
다만, SCiB는 카본계 음극을 사용하는 일반적인 LiB보다 에너지밀도가 낮기 때문에 도시바는 LTO와 동일한 산화물계이면서 이론상 체적용량밀도가 LTO의 약 3배에 달하는 NTO의 가능성에 주목하고 있다.
현재까지 NTO 입자 결정성을 높여 리튬이온 확산성을 향상시켰으며 NTO음극전지를 차세대 SCiB로 개발할 계획이다.
도시바는 NTO음극을 채용한 배터리로 LTO와 동일한 장수명성, 급속충전 성능을 확보하고 높은 에너지밀도를 실현할 것으로 기대하고 있으며 2023년 상용화를 준비해왔다.
다만, 양산 프로세스 확립에 시간이 걸려 계획대로 상용화하지 못했으며 2024년 샘플 공급체제를 확립함으로써 상용화에 박차를 가할 계획이다.
도시바는 출력특성이 우수한 SCiB가 높은 에너지밀도까지 확보한다면 전기자동차(EV) 등 탑재 모빌리티의 주행거리 연장을 실현하고 산업용 기기와 전동공구처럼 고출력 배터리를 요구하는 용도는 구동시간 개선까지 가능해질 것으로 기대하고 있다.
앞으로 공유용 전기자동차와 배송용 트럭, 반송로봇, 소형 모빌리티 등 보다 다양한 용도 개척에 나서면서 NTO음극전지의 특성을 널리 알려나갈 계획이다. (강)