일본 전지 생산기업들이 차세대 기술개발에 주력하고 있다.
NEC는 철망간계 정극재를 사용한 리튬이온 2차전지(LiB: Lithium-ion Battery)를 개발했으며, Sumitomo Electric은 2015년 온실에서 작동이 가능한 용융염 전해액 전지를 출시할 계획인 등 사회적으로 니즈가 높아지고 있는 축전 수요에 대한 대응에 박차를 가하고 있다.
LiB는 전기자동차용과 함께 스마트커뮤니티를 실현하기 위한 주요 장치로 수요가 확대될 것으로 예상되고 있는 가운데 코스트감축 및 에너지 고밀도화가 선결과제로 부상하고 있다.
NEC는 Tanaka Chemical, Sekisui Chemical 등과 공동으로 차세대 LiB 기술을 개발하고 있다.
최근에는 층상 암염구조를 가진 리튬철니켈망간 산화물을 개발해 저렴한 탄산리튬을 원료로 사용하는 합성공법을 확립했다.
신규 철망간계 정극재와 도전제에 탄소계 소재인 Carbon Nanohorn 등을 사용한 산화실리콘계 부극재를 이용해 8Ah급의 라미네이트 셀을 시험 제작한 결과 에너지밀도가 271Wh/kg으로 망간스피넬계 정극재를 사용한 리튬이온전지에 비해 1.7배 높은 수준을 실현하는데 성공했다.
또 고전압 내성이 높은 불소화에테르를 함유한 전해액을 채용하고 철망간계 정극을 사용한 LiB를 최고 4.5V까지 충전해 안정적으로 작동하는 것을 확인했다.
이에 따라 NEC는 2020년 실용화를 목표로 기술개발에 박차를 가하고 있다.
아울러 Sumitomo Electric은 전해액으로 용융염(이온액체)만을 사용한 2차전지를 개발하는데 성공했으며 2015년 출시를 목표로 하고 있다.
Sumitomo Electric이 개발한 신규 전지는 작동온도가 20-90℃로 일반적인 LiB 및 납전지보다 높은 특징이 있어 폐열 공간이 불필요해 소형화가 가능한 것으로 나타났다.
또 용융염을 포함한 전지소재는 난연성이 있기 때문에 화재 및 기기이상 시에도 뛰어난 안전성을 발휘하는 것으로 알려졌다.
최근에는 실리콘 결정계 태양전지가 범용화됨에 따라 p형 셀에서 보다 고성능인 n형 셀로 전환이 가속화되고 있다.
그러나 n형 셀을 양산하기 위해서는 정밀패터닝, 붕소도핑 등 고도기술이 필요하기 때문에 제조공정의 간소화가 과제로 부상하고 있다.
이에 따라 미국 AMAT는 차세대 이온 주입장치 를 개발했다.
는 in-situ 패터닝에 따라 인과 붕소의 투입량 및 위치를 정밀하게 제어할 수 있으며, n형 기반에서 효율적인 활성화가 가능하고 열처리량 전반을 절감할 수 있는 것으로 나타났다.