이차전지용 음극 소재 기술에 대한 특허 분석
Anode Material Technology Patent Analysis For Secondary Battery
유종인(대진대학교 에너지공학부); 김종훈(대진대학교 에너지공학부); 김현동(대진대학교 지식재산융합전공)
12권 2호, 69~87쪽
초록
이차전지는 에너지 저장 장치로서, 휴대용 전자 제품, 전기 자동차를 비롯하여 일상생활에서 다양한 용도로 널리 사용되고 있다. 특히 이차전지의 4대 핵심 소재 중 하나인 음극 소재는 배터리의 용량과 안정성의 매우 중요한 요인이며, 리튬이온 배터리의 반복된 충전 및 방전 사이클 과정에서 발생하는 전극 표면 및 내부의 균열, 그리고 전극과 전해질 계면에서의 불안정성이 전극 내부의 전자 및 이온 전도성을 감소시키고, 이는 낮은 배터리 효율 및 안정성으로 나타나고 있다. 이에 따라 최근 높은 에너지 밀도, 경량 및 저비용과 같은 상업적 요구를 만족하는 이차전지 전극 소재 개발을 위하여 상당한 노력이 진행되어 오고 있다. 본 연구에서는 이차전지의 음극 소재에 대한 특허 기술을 통하여 배터리 음극 소재의 개발 동향과 전망을 파악하고, 음극 소재 중에서 특히 실리콘을 이용한 복합 소재와 관련된 기술을 중심으로 분석하였다. 이차전지 소재의 높은 해외의존도로 인한 경제의 변동성을 크게 만들고 안정성을 저해하는 단점을 극복하기 위해서라도 국내 연구기관과 기업들은 본 연구에서 분석한 주요 기업 및 주요국의 특허 동향 결과는 차세대 이차전지 소재 개발 전략을 수립하는 데 유용하게 활용될 것을 기대한다.
Abstract
Secondary batteries are the most common type of energy storage device used in portable electronics, electric vehicles, and daily life. The anode material, one of the four core materials of secondary batteries, is a crucial factor in battery capacity and stability. Repeated charge and discharge cycles of lithium-ion batteries result in cracks on the surface and inside the electrode, as well as instability at the electrode-electrolyte interface. This reduces the electron and ion conductivity inside the electrode. This manifests in low battery efficiency and stability. Therefore, significant efforts have been made in recent years to develop secondary battery electrode materials that satisfy commercial needs such as high energy density, light weight, and low cost. This study aims to investigate the current patents for secondary battery anode materials and identify the development trends and prospects of battery anode materials. It will examine patents related to composite materials using silicon. We will reduce the country's high overseas dependence on secondary battery materials. This will make the economy more stable and less volatile. The results of this study will be used by research institutes and companies to establish strategies for the development of next-generation secondary battery materials.
- 발행기관:
- 한국지식재산교육연구학회
- 분류:
- 지적재산권