전기에너지 저장을 위한 친환경적이고 더 지속가능한 배터리를 찾아서

전문가 제언

○ 전 세계적인 에너지 수요는 계속적으로 증가하여 2050년에는 현재의 수요의 두 배에 달할 것으로 예측되고 있다. 그러나 이러한 에너지 생산의 증가는 대기 중의 CO2를 증가시킴이 없이 이루어져야 하며 따라서 앞으로의 에너지 공급 증가는 화석 에너지가 아닌 태양광, 풍력 등의 재생 가능한 에너지에 의한 것이어야 할 것이다. 그러나 이들 에너지들의 특징은 단속적이며 분산적이라는 특성을 가지고 있어 에너지를 저장하여 필요한 때에 공급할 수 있는 에너지 저장 수단이 필수적이다.

 

○ 현재 가장 보편적으로 널리 사용되고 있는 에너지 저장장치는 리튬 이온 이차전지로 휴대폰은 물론 전기자동차, 그리고 대형 그리드 전원 공급 장치 등 다양하게 응용되고 있다. 본 논문에서는 현재 사용되고 있는 리튬 이온 배터리의 장점과 단점을 심도 있게 검토하여 개선 방향을 제시하였다. 동시에 리튬 이온 배터리를 대체할 수 있는 Li-O2와 Li-S 배터리, 그리고 레독스 흐름 전지에 대해서도 최근 연구 동향을 자세히 소개하였다.

 

○ 세계 리튬 이차전지 시장은 2014년 약 23조원으로 추산되며 2020년에는 전기차 등 대형 수요에 힘입어 64조원으로 성장할 것으로 예상되고 있다. 리튬 이차전지 시장은 초기에는 일본이 주도하였으나, 2000년 중반이후 한국 업체들이 선전하여 2013년 기준 삼성SDI가 시장점유율 28%로 1위를, LG화학이 18%로 2위를 기록하였다. 그러나 최근 중국 정부의 지원 하에 중국 업체들이 무섭게 성장하여 2012년 기준 세계 시장의 약 35%를 차지하고 있어 앞으로 치열한 경쟁이 예상된다.

 

○ 국내 완성 전지 기술은 최고 수준이나, 소재 및 부품 핵심기술은 선진국 대비 30~40% 수준에 머무르고 있는 실정이다. 완성 전지 제조 분야에서의 경쟁력을 지속적으로 유지하기 위해선 핵심소재의 국산화가 절대적으로 필요하다. 다행히 최근 서울대학교의 현택환, 김기석 교수, KAIST의 최장욱 교수 등이 리튬 이온 배터리는 물론 차세대 배터리에 대한 세계 최고 수준의 연구를 수행하고 있어 산학 협력이 잘 이루어질 경우 소재 분야에서도 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 예상된다.

저자

D. Larcher and J-M. Tarascon

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2015

권(호)

7()

잡지명

Nature Chemistry

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

19~29

분석자

김*구

분석물

• 전기에너지 저장을 위한 친환경적이고 더 지속가능한 배터리를 찾아서.pdf [365,685 byte]

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