미국 글로벌 시장조사업체인 GIA(Global Industry Analysts Inc.)에 따르면 2026년까지 세계 리튬 이온 배터리(Lithium-ion Battery, LiB) 시장이 US$ 825억달러에 도달할 것으로 전망된다. 코로나-19 사태 속에서 2022년 세계 리튬 이온 배터리(LiB) 시장은 489억달러까지 성장할 것으로 예상된다. 2026년까지 연평균 성장률(CAGR)은 13.3% 이상이다.리튬 이온 배터리(LiB)는 스마트폰 및 스마트워치부터 전기자동차(EV) 및 에너지 저장 시스템까지 광범위한 제품 및 응용 분야에서 사용된다.1991년 상업적으로 출시된 이후 리튬 이온 배터리(LiB)는 성능과 기능이 크게 향상돼 다양한 제품에서 없어서는 안 될 필수품으로 자리매김했다.고에너지 밀도, 긴 수명, 경량화 및 친환경적 특징을 가진 건전지에 대한 소비자 수요가 리튬 이온 배터리(LiB) 사용 증가에 기여하고 있다. 리튬 이온 배터리(LiB)는 에너지 저장 애플리케이션과 함께 전기차(EV), 하이브리드 전기차(HEV), 플러그인하이브리드차(PHEV) 시장에서도 선호되는 옵션으로 떠올랐다. 나노기술 분야의 발전과 전극 설계 분야의 첨단 화학의 발전에 힘입어 미래의 에너지 저장장치로 자리매김하고 있다.리튬 이온 배터리(LiB) 시장은 자동화 필요성이 높아지고 다양한 산업에서 배터리 구동 소재 취급 장비의 사용이 확대됨에 따라 성장이 가속화되고 있다. 엄격한 배출가스 규제가 시행됨에 따라 점점 더 많은 소재 취급 장비 제조업체들이 전기에 관심을 두고 있다. 따라서 각종 장비에 사용되는 리튬 이온 배터리(LiB)에 대한 수요가 확대되고 있다. ▲GIA(Global Industry Analysts Inc.) 로고 

독일 마이크로모빌리티 제공업체인 티어 모빌리티(Tier Mobility)에 따르면 배터리 스타트업기업인 버티칼 밸류(Vertical Values)와 협력해 전자 스쿠터 배터리를 수리하고 업사이클링을 진행할 계획이다.재사용 및 순환 경제를 통해 환경 영향을 줄이는 목적이다. 2021년 베를린에 설립된 버티칼 밸류는 리튬 이온 배터리에 두 번째 생명을 주어 지속 가능성을 높이겠다는 비전을 갖고 있다.특히 버티칼 밸류는 결함이 있는 배터리를 수리하거나 고장난 전기스쿠터에서 배터리 셀을 추출 및 분류할 수 있다.이와 같이 전기 배터리는 원래 충전량의 70~80%를 유지하고 있음에도 불구하고 종종 폐기되어 업사이클링의 주요 대상이다. 각 배터리에는 서로 다르게 노화된 수백 개의 셀이 포함되기 때문이다.분류된 배터리 셀은 용도가 변경되어 새로운 제품으로 전환돼 수명이 연장된다. 배터리는 수백 번의 충전 후에도 여전히 용량의 80% 이상을 유지하기 때문에 배터리 재사용을 확대하는 것이 중요하다.티어 모빌리티와 버티칼 밸류는 배터리 지속 가능성 측면에서 마이크로 모빌리티 산업의 새로운 표준을 설정할 계획이다.▲티어모빌리티(Tier Mobility)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

일본 가전제품제조기업인 파나소닉(パナソニック)에 따르면 와카야마(和歌山)공장에서 전기자동차(EV)용 신형 리튬이온전지인 4680의 양산을 검토 중이다.  2022년 중에도 수백억엔을 투자해 생산 라인을 성립해 본격적인 양산 준비를 시작하고 있다. 미국 전기자동차 제조기업인 테슬라에의 공급을 상정해 생산효율을 높이고 안정성 검증을 진행하고 있다. 4680 전지는 일반적인 건전지와 동일한 원통형으로 직경 4.6센티미터, 길이는 8.0센티미터이다. 테슬라용으로 현재 납품하고 있는 전지와 대비해 직경은 2배 이상, 용량은 약 5배로 대폭 늘린다. 자동차 1대당의 장착하는 전지 수를 줄이면 효율적으로 적재할 수 있기때문에 주행거리를 20% 정도 높일 수 있을 것으로 전망된다. ▲파나소닉(パナソニック) 로고 

인도 축전지 제조기업 엑시드 인더스트리(Exide Industries)에 따르면 그린필드 멀티 기가와트 리튬 이온 전지 제조 시설을 건설할 계획이다.이번에 건설되는 제조 시설은 지난 2021년 8월 발표된 계획으로 5년간 총 Rs 1810억루피를 투자한다. 또한 중공업부의 첨단화학전지(ACC) 배터리 스토리지 관련 국가 프로그램에 생산연계 인센티브 제도에 참여할 방침이다.가까운 장래에 인도 시장에서 전기차 보급이 확대될 것으로 전망되기 때문이다. 자동차뿐만 아니라 산업용 어플리케이션에서 리튬 이온 배터리 기반 스토리지 솔루션이 두각을 나타낼 것으로 예상된다.▲ 엑시드 인더스트리(Exide Industries) 홈페이지

영국 글로벌 화학기업인 존슨 매티(Johnson Matthey)에 따르면 자사의 리튬이온 배터리 시장 확대 계획을 포기한다고 밝혔다.존슨 매티는 자사의 맞춤형 리튬이온 배터리 기술을 디젤 자동차용 촉매변환기 매출의 3분의 2에 해당하는 완벽한 대체품이라고 홍보해왔다.하지만 존슨 매티는 폴란드에 있는 공장 1곳과 핀란드에 계획돼 있는 다른 1곳을 포기하고 사업체를 매각할 계획이다. 존슨 매티는 배터리 제조는 규모의 경제 게임이며 이미 경쟁업체들이 훨씬 앞서 있다고 주장했다.  특히 중국, 한국, 일본 등이 크게 앞서 있다고 판단한다. 유럽연합(EU)과 미국(US)도 빠른 속도로 새로운 '기가팩토리'에 투자하고 있기 때문이다.  국내에서 가장 오래된 상장회사 중 하나인 존슨 매티같은 기업의 행보는 국내 산업에 시사하는 바가 크다. ▲존슨 매티(Johnson Matthey) 홈페이지

일본 가전제품 및 리튬이온 제조기업인 파나소닉(パナソニック)에 따르면 2021년 10월 25일 신형 리튬 이온 전지의 시제품을 공개했다. 전기자동차(EV)의 비용 절감화를 목표로 미국의 전기자동차 기업인 테슬라가 개발을 의뢰했다. 기존보다 용량이 5배인 시제품이 실용화된다면 필요한 전지 수를 대폭 줄일 수 있다. 일각에서는 미국의 애플이 개발하는 전기자동차에도 공급될 것으로 예상하고 있다. 하지만 파나소닉은 테슬라의 요구에 따라 개발하고 있다는 입장이다.현재 글로벌 자동차산업이 전기자동차로 재편되면서 고성능 배터리에 대한 수요가 확대되고 있다. 한국의 삼성전기, LG화학, SK이노베이션 등이 대규모 설비투자를 단행 중이다.▲파나소닉(パナソニック) 로고

중국 글로벌 배터리 제조업체인 CATL(宁德时代)에 따르면 기록적인 에너지 밀도를 가진 나트륨 이온 배터리를 공개했다.나트륨 이온 배터리는 리튬 이온 배터리와 호환되고 보완된다. 개발된 배터리는 현재 세계 최고 수준인 160Wh/kg의 에너지 밀도에 도달할 수 있는 것으로 분석된다. 실온에서 15분만에 80%까지 충전할 수 있고, -20°C 미만의 온도 환경에서 방전 유지율이 여전히 90% 이상이라고 평가받았다. 또한 나트륨 이온 배터리와 리튬 이온 배터리의 통합 및 혼합 사용을 실현할 수 있는 새로운 솔루션인 AB 배터리 시스템 솔루션을 개발했다.이와 같이 CATL은 다양한 기술 경로를 확보해 산업의 장기적인 발전뿐만 아니라 회사의 성장을 위한 토대를 확보할 수 있을 것으로 전망된다.▲ CATL(?德?代)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 워싱턴대(Washington University)에 따르면  안정적이고 효율적이면서 양극이 없는 나트륨 배터리(Anode-free Sodium Battery)를 개발했다. 이 연구는 2021년 5월 3일 Advanced Science 저널에 게재됐다. 전통적인 리튬 이온 배터리는 음극과 양극으로 구성되며, 둘 다 리튬 이온을 저장한다.미국 글로벌 기술기업인 구글(Google)에 따르면 모바일 우선 전략에서 기기에 관계없이 인공지능 상호 작용을 우선하는 전략으로 이동되고 있다. 일반적인 아이디어는 수익 창출의 원동력이되는 인공지능(AI) 경험을 이용하여 플랫폼을 구축한다. 사용자가 정보를 쉽게 발견하는 것부터 거래를 만드는 것까지 모든 것을 구현할 수 있다.캐나다 토론토대(University of Toronto)에 따르면 자기장에 의해 정밀하게 제어되는 마이크로 로봇을 개발하고 있다. 로봇 외부 자석에 의해 제어되는 작은 자화 도구를 사용하는 새로운 개념이다.특히 외부 자기장에 의해 제어되는 작은 그리퍼가 있는 프로토 타입을 개발하고 있다. 개발된 도구는 그립핑 집게와 유연한 손목에 자석이 있다. 자기장이 적용되면 도구는 그리퍼를 열고 닫거나 손목을 움직일 수 있다.▲ 토론토대(University of Toronto)의 연구팀의 에릭 딜러(Eric Diller) 부교수(출처 : 홈페이지)

유럽연합(EU)에 따르면 차량 및 항공기용 알루미늄(Al)-황(S) 배터리를 개발할 계획이다. 매우 높은 에너지 밀도 값(660Wh/l 또는 400Wh/kg)을 달성할 방침이다.혁신적인 폴리머 겔 전해질의 장점을 사용하는 Al-S 셀을 개발하는 것을 목표로 한다. 아마폴라(Amapola)로 명명된 이 프로젝트는 유럽연합으로부터 €200만 유로의 자금 지원을 받는다.프로젝트에는 영국의 레스터대(University of Leicester), 사우스햄튼대(Universty of Southhampton), 오스트리아의 그라츠공대(Graz University of Technology), 덴마크공대(Technical University of Denmark) 및 오스트리아 배터리 회사인 바르타 마이크로 이노베이션(Varta Microinnovation)이 참여한다.2020년 말 종료된 이전 프로젝트인 'Salbage'의 연구 결과를 기반으로 한다. 연구원들은 Salbage 프로젝트에서 제안된 재료를 추가로 조사하고 고급 음극 공식을 개발할 계획이다.이와 같이 상대적으로 풍부한 알루미늄과 황의 사용은 리튬 이온 배터리의 잠재적인 원자재 부족을 피할 수 있을 것으로 기대된다.Al-S 셀은 매우 높은 에너지를 저장할 수있는 잠재력이 있기 때문이다. 프로젝트는 2022년 9월 30일까지 진행될 예정이다.▲ 유럽연합(EU)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 워싱턴대(Washington University)에 따르면  안정적이고 효율적이면서 양극이 없는 나트륨 배터리(Anode-free Sodium Battery)를 개발했다. 이 연구는 2021년 5월 3일 Advanced Science 저널에 게재됐다. 전통적인 리튬 이온 배터리는 음극과 양극으로 구성되며, 둘 다 리튬 이온을 저장한다.기존의 리튬 이온 배터리에서 리튬을 나트륨으로 대체하고 양극을 없애는 개념은 새로운 것은 아니다. 그러나 양극이 없는(Anode-free) 나트륨 배터리가 합리적인 수명을 가질 수 있다는 것을 아무도 제시하지 못했다. 양극이 없는 배터리는 불안정하고 수상 돌기가 자라는 경향이 있기 때문이다. 새로 설계된 배터리에서는 양극쪽에 얇은 층의 구리 호일만 전체적으로 사용되었다. 즉, 배터리에는 활성 양극 물질이 없다.양극이 없는 배터리에서는 이온이 금속으로 변환되고 음극으로 돌아갈 때 용해된다. 알칼리 금속은 물과 반응하기 때문에 연구팀은 수분 함량을 낮췄다.수분 함량은 100ppm 미만이어야 한다. 나트륨 재료의 부드러운 성장(smooth grwoth)을 통해 수상 돌기의 형태학적 불규칙성을 제거할 수 있다.이에 따라 성능은 기존 리튬 이온 배터리와 비슷하면서 훨씬 적은 공간을 차지하는 양극이 없는 나트륨 배터리가 향후에는 널리 사용될 수 있을 것으로 전망된다.▲ 워싱턴대(Washington University)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)