[2020 전자대국을 향하여] 리튬 2차전지의 경쟁력

　리튬 2차전지를 둘러싼 세계 주요국 간 경쟁이 치열해지고 있다.

　왜 이처럼 세계 각국이 여러 전지 중 리튬 2차전지 개발 경쟁에 열을 올릴까. 이유는 주요국 간 친환경자동차에 대한 관심이 고조되는 가운데 현존하는 가장 친환경적인 전지가 바로 리튬2차전지기 때문이다. 또 에너지밀도와 가격 경쟁력에서 앞서는 것도 리튬전지의 장점이다.

　화학전지는 크게 1차전지, 2차전지, 연료전지로 구분된다. 1차전지는 슈퍼 등에서 판매되는 전지로서 전지 속의 에너지가 고갈되면 버리는 제품이다.

　반면에 2차전지는 휴대폰·노트북PC 등에서 계속 충전하면서 여러 번 재사용이 가능하다. 2차전지에는 납축전지, 니켈카드뮴(NI-Cd)전지, 니켈수소(Ni-MH)전지, 리튬전지 등이 있다. 이 중 납축전지는 현재 자동차의 시동이나 점화, 산업용, 수송기계, 비상용 전원 등의 용도로 사용된다. 가격이 저렴한 장점이 있으나 환경적인 요인 등에서 전지 성능 향상에 한계를 보여 다른 2차전지 가격이 낮아지면 여타 2차전지로 대체될 가능성이 매우 높다.

　니켈카드뮴전지는 2차대전 중 유럽에서 대형 용도로 개발, 성능 신뢰도가 높아 현재 전동공구 등 산업용으로 주로 사용되고 있다. 그러나 카드뮴이 공해물질이라는 이유로 점차 생산이 둔화되고 있다. 고성능 2차전지에 속하는 니켈수소전지는 전압도 니켈카드뮴과 동일한 1.2V로서 기존 전지와 전기적으로 호환성이 장점이다. 하지만 니켈수소 2차전지는 과거 휴대폰 등 소형 2차전지 시장에서 가볍고 부피가 작은 리튬 2차전지에 시장을 내준 바 있다.

　리튬 2차전지는 지난 1978년 상용화 가능성이 확인되고 1991년 일본의 소니 에너지테크에서 세계 최초로 상용화에 성공했다. 이후 1995년부터 휴대폰 수요와 함께 급성장세를 타게 된다. 향후 하이브리드자동차 시장에서도 소형 전지 시장과 마찬가지로 에너지밀도와 가격 경쟁력 등에서 리튬 2차전지에 자리를 내줄 가능성이 높다.

이경민기자 kmlee@etnews.co.kr