리튬 이차전지 R&D 기술 현황과 동향
일반적으로 전지란, 화학에너지를 산화/환원반응을 통하여 전기에너지로 변환하는 장치로써, 그 종류로는 화학전지와 물리전지로 구분되고, 일차전지, 이차전지, 연료전지, 광에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 태양전지 등으로 분류하고 있다. 전지의 구성을 살펴보면, 전지는 두개의 전극으로 구성되어 있으며, 두 전극 사이에는 전해질층으로 양극이 분리된 상태로 존재한다. 그 중 이차전지는 일차전지와 다르게 전기를 모아 두었다가 필요할 때마다 사용이 가능한 일종의 전기 저장장치로써, 향후 전기자동차의 산업의 대중화를 이루기 위한 가장 주요한 핵심부품이다. 이차전지의 대표적인 종류로는 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지, 리튬이온전지, 리튬이온 폴리머전지 등이 있다. 이 중 니켈수소전지는 1990년에 실용화하여 1992년에 대량생산이 개시된 이차전지이며, 니켈카드뮴전지와 동작전압이 같고 구조적으로 비슷하지만 음극에 수소합금을 사용하고 있어 에너지 밀도가 높은 것이 특징이다. 리튬이온 이차전지는 1991년 소니 에너지테크가 개발한 전지로써 리튬 금속을 전극에 도입된 구조로 안전성 면에서는 불완전하여, 보호회로를 사용해야하는 것이 특징이다. 이후 안정성을 높인 리튬이온 폴리머 전지는 리튬이온 이차전지와 유사하나 리튬이온 이차전지의 전해액을 모두 고분자 소재로 대체한 전지이다. 리튬이온전지는 에너지밀도와 출력밀도 측면에서 기존 이차전지들에 비해 월등히 우수한 특성을 가지고 있어, 휴대용 전자기기에 사용되는 소형 이차전지에서부터 전동공구, 전기자동차, 에너지저장장치 등에 사용되는 중대형 이차전지에 이르기까지 리튬이온전지의 적용이 확대되고 있다.
이에 본 보고서는 이차전지의 기본 개념을 시작으로 국내/외 이차전지 산업의 시장 동향에 대해서 살펴보고 이에 대한 간략한 결과를 기술하였다.