최근 스마트폰 폭발사고로 화재나 폭발위험이 없는 안정화된 고체 전해질의 리튬이차전지가 새삼 주목받고 있다.

17일 특허청에 따르면 지난 2006부터 2015까지 최근 10년간 고체전해질 이차전지 관련 PCT 국제출원 분석결과 2010년까지 연 10여건 정도에 불과하던 것이 2011년 25건으로 증가하면서 2012년 23건, 2013년 45건, 2014년 28건, 2015년 50건 등 점차 큰 폭으로 늘어나고 있다.

기존 리튬이차전지에 이용되는 액체전해질의 경우 전해액의 분해반응 등으로 인해 발화, 폭발 위험성이 존재해 최근에는 파손위험이 없는 고체전해질이 각광받고 있다.

고체전해질 이차전지의 출원인별 현황에서는 토요타가 24건(10.9%)으로 가장 많고 이어 히타치 10건(4.6%), 쏘니 8건(3.7%), LG화학 7건(3.2%) 등의 순으로 집계됐다.

출원인 국적별로도 일본 133건(60.7%), 미국 40건(18.3%), 한국 20건(9.1%), 독일 17건(7.8%), 중국 5건(2.3%)의 순으로 조사돼 일본이 강세다.

출원기술로는 ▲고온 열처리 공정시간이 길지만 안정성이 우수한 산화물(oxide)계 소재가 67건(30.6%) ▲수분과 산소에 취약하지만 이온 전도도가 높은 황화물(sulfide)계 소재 44건(20.1%) ▲리튬 폴리머전지로 고분자(polymer)계 소재 31건(14.2%) ▲인산염(phosphate)계 소재 17건(7.8%)으로 나타났다.

모두 기존 이차전지에 사용되는 액체전해질을 고체로 대체하는 핵심소재 개발에 관한 것으로 최근 스마트폰의 화재 및 폭발 위험성이 대두됨에 따라 점차 고체전해질 분야의 특허는 증가할 것으로 특허청은 보고 있다.

강전관 국제특허출원심사1팀장은 "현재 이차전지는 소형전지를 뛰어 넘어 전기자동차용 전원, 중대형 에너지 저장장치 등으로 분야를 확장하고 있다"며 "폭발, 화재위험이 없는 고체전해질 이차전지 관련 기술개발이 활발히 진행돼 국내기업들의 특허출원이 증가될 것으로 기대한다"고 말했다.

신성우  sungwoo2010@hanmail.net

<저작권자 © 충청비즈, 무단 전재 및 재배포 금지>