스마트그리드의 활성화를 위해서는 차세대 음극소재의 개발이 시급한 것으로 지적되고 있다.

스마트그리드의 핵심서비스는 발전소에서 발전한 전기를 저장하여 가능한 한 빠른 시간 안에 전기를 필요한 곳에서 쓸 수 있게 해주는 전기저장장치에 의해 수행되며, 이를 위해서는 빠른 전력전달과 안정성이 우수한 새로운 음극소재가 필수적이다.

통상적으로 리튬이온을 사용하는 양극소재에 대해서는 LG화학, 삼성SDI, 도시바 등 대형전지업체에서 상당한 기술을 축적하고 있으나 음극소재는 충전시간이 길고, 전지의 수명이 짧은 탄소소재에 국한되었기 때문에 기술적인 제한이 컸던 것이 사실이다.

따라서 새로운 음극소재의 개발을 위해서는 탄소를 대체할 수 있는 신소재의 개발이 시급한 실정인데 최근 탄소와 비교해 용량이 큰 실리콘과 고속충전과 전지수명이 우수한 LTO(리튬티탄산화물)가 주목받고 있다.

음극소재의 개발에는 중국의 BYD, 일본의 도시바, 파나소닉, 우리나라의 삼성,SDI, LG화학 등 대형 전지업체가 참여하고 있는데 특허공개건수(1990-2009년)를 기준으로 전체 439건 중 106건이 실리콘에 집중되어 왔으며, LTO에 대해서는 58건으로 조사됐다.

그러나 미국의 Enerdel, Altair Nano, 일본의 이시하라와 같은 소재 개발업체의 경우에는 비록 그 특허공개건수는 적지만 89% 이상의 특허출원이 LTO에 집중되어 있는 것으로 나타났다.

또 출원동향을 연도별로 살펴보면 기존의 음극소재인 탄소는 1990년부터 2000년까지 10건에서 57건으로 특허출원이 증가했고, 2000년 이후에는 29건에서 49건 사이로 특허출원이 정체된 것으로 나타났다.

그러나 이와 반대로 LTO는 2000년부터 2009년까지 8건에서 62건, 실리콘은 12건에서 55건으로 급격히 증가하고 있는 것으로 나타났다.

이를 토대로 종합해 보면 LTO는 58건으로 탄소의 275건, 실리콘의 106건에 비해 상대적으로 적지만 2000년 이후에는 기술개발이 가장 활발히 추진된 소재로 파악되고 있다.

우리나라도 LG화학 등에서 LTO에 대한 기술개발이 이루어지고는 있으나 미국, 일본의 소재 전문업체와 같이 적극적인 기술개발이 이루어지고 있지는 않다.

따라서 향후 스마트그리드의 본격적인 구축에 대비하기 위해서는 LTO를 이용한 음극소재를 집중적으로 개발할 필요가 있다는 지적이 잇따르고 있다.