▲ ▲출원연도별 주요 출원인의 전체 출원 추이. ▲출원연도별 주요 출원인의 전체 출원 추이

이차전지가 전기차, ESS(에너지저장 시스템) 등 중대형에 적용되며 용량을 높이기 위해 기존 흑연계보다 질량당 가역용량이 높은 Si(실리콘)과 같은 금속계 음극에 대한 연구가 활발히 진행 중인 가운데 삼성의 특허출원이 활발한 것으로 나타났다.

이차전지 산업 및 시장 분석 조사기관인 SNE리서치(구 솔라앤에너지)가 최근 발간한 보고서에 따르면 이차전지의 Si 음극재 기술 관련 출원은 일본이 45%로 특허 점유율 1위를 기록 중이며 Si 복합재 관련 출원이 Si 단일재나 Si 박막 관련 출원보다 훨씬 많은 것으로 나타났다.

1990년 이후 현재까지 미국, 일본, 한국, 유럽에 출원된 1,144건의 ‘Si계 고용량 음극재 관련 특허'를 분석한 결과 파나소닉, 소니, 신에츠 등 일본계 기업이 주로 특허 출원을 리딩했다. 2000년대 중반 이후에는 한국의 삼성이 Si계 특허 출원에 적극적으로 참여하고 있는 것으로 분석됐다.

최근 5년 동안의 출원건수를 기준으로, 세계 다출원 1위는 소니, 2위는 삼성, 3위는 신에츠다.

Si계 음극재는 기존에 널리 사용되고 있는 흑연계 음극재에 비하여 고용량화가 가능하지만 충방전시의 부피변화가 심하여 그 동안은 상업적인 도입이 어려운 점이 있었다. 그러나 각 기업들의 기술 개발을 통해 차세대 음극재로 각광 받고 있는 첨단 소재다.