이차전지용 그래핀 음극소재 기술 특허 동향 분석

• Published in: 자원환경지질 Vol. 55; no. 6; pp. 661 - 669
• Main Authors: 신재은, 배준희
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: Korea Society Of Economic&Environmental Geology 31.12.2022; 대한자원환경지질학회
• Subjects: 이차전지; 에너지 저장시스템; energy storage system; 탄소나노소재; 그래핀; carbon nano materials; anode; secondary battery; 음극재; graphene
• ISSN: 1225-7281; 2288-7962

The need for miniaturization, high efficiency, and green energy resources as an energy storage device through the development of various electronic device has emerged. Accordingly, nanomaterials with excellent electrochemical properties, such as graphene and graphene hybrids, are attracting attention as promising materials. In particular, in the electric vehicle industry, cost reduction of secondary batteries is a key factor that can determine the spread of related industries, and it is most important to analyze R&D trends for battery material technology and respond to future technological development directions. Therefore, in this study, we tried to suggest a direction for R&D activities in the future by analyzing patent trends for graphene anode material technology for secondary batteries and deriving implications. As a result, in the case of anode material technology, the proportion of foreigners in the US and European patent markets was higher than in the Korean and Japanese patent markets, which means that the US and European marketability is high. In addition, Japanese applicants are filing high-level applications not only in the Japanese patent market but also in other countries suggests that Japan is leading the technology in this field. Lastly, the proportion of research institutes in the patent market of Korea and the US remains high compared to that of Japan and Europe, indicating that the commercialization of technology is still slow in those countries. Therefore research institutes and companies in Korea will have to establish their own strategies for developing and securing materials using the results of patent trends in major countries and major companies analyzed in this study. 다양한 전자기기의 발전을 통하여 에너지 저장소자의 소형화, 고효율 및 그린에너지화가 요구되며, 이를 위한 유망한 물질로서 그래핀 및 그래핀 하이브리드와 같은 뛰어난 전기화학적 특성을 지니고 있는 나노재료가 각광받고 있다. 특히 전기차산업에서 이차전지의 원가 절감은 관련 산업의 확산을 결정할 수 있는 핵심요소이며, 따라서 배터리 소재 기술에 대한 연구개발 동향을 분석하고 향후 기술발전방향에 대해 대응하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구에서는 이차전지용 그래핀 음극소재 기술의 국가/기업별 특허 동향 분석을 수행하고 분석결과에 대한 시사점을 도출하여 향후 음극재 소재 관련 연구개발 활동에 방향성을 제시하고자 하였다. 분석결과, 실제 특허시장 별 특허동향분석에서 보여진 것처럼 음극재 소재 기술의 경우 미국, 유럽 특허시장의 외국인 비중은 대한민국, 일본 특허시장에 비해 높게 나타났으며, 이는 미국, 유럽 시장성이 높음을 의미한다. 또한 일본의 경우, 음극재 소재 기술 분야에서 선도적인 기술로 독과점하고 있기 때문에 일본 국적의 출원인이 일본 특허시장뿐만 아니라 다른 국가에서도 높은 수준의 출원을 보인다. 마지막으로 대한민국, 미국 특허시장에서 연구기관의 비중은 일본, 유럽 특허시장에 비해 높은 수준을 유지하고 있으며 이는 해당국가에서 아직까지 기술의 상업화가 더디게 진행되고 있음을 알 수 있다. 따라서 이차전지 소재의 높은 수입률로 인한 가격경쟁력 하락이라는 단점을 극복하기 위해서라도 국내 연구기관과 기업들은 본 연구에서 분석한 주요국 및 주요 기업의 특허 동향 결과를 자체 소재 개발 및 확보 전략을 수립하는데 사용해야 할 것이다.