스마트그리드는 전력수요를 적시에 파악해 필요한 수요량만큼만 송전이 가능한 지능형 전력망 시스템이다. 스마트그리드의 핵심 서비스는 발전소에서 발전한 전기를 가능한 한 빠른 시간에 필요한 곳에서 쓸 수 있도록하는 전기저장장치에 의해 수행되는데, 이를 위해서는 신속한 전력전달 및 우수한 안정성을 갖춘 새로운 음극소재 개발이 필수적이다.
통상적으로 리튬(Li) 이온을 이용하는 양극소재에 대해서는 LG화학, 삼성SDI, Toshiba 등 대형 전지업체에서 상당한 기술이 축적돼왔다. 이에 반해 음극소재는 충전시간이 길고 전지 수명이 짧은 탄소소재에 국한됐기 때문에 기술적 제한이 컸다. 최근에는 탄소를 대체할 수 있는 신소재로 탄소와 비교해 용량이 큰 실리콘과, 고속 충전 및 전지 수명이 우수한 LTO(리튬티탄산화물)가 주목을 받고 있다.
음극소재 개발에는 중국의 BYD, 일본의 Toshiba, Panasonic, 우리나라의 삼성SDI, LG화학 등 대형 전지업체가 참여하고 있다. 특허 공개건수(1990년~2009년)를 기준으로 전체 439건 중 106건이 실리콘에 집중돼 있으며, LTO는 58건으로 조사됐다. 그러나 미국의 Enerdel, Altair Nano, 일본의 Ishihara와 같은 소재 개발업체의 경우, 비록 그 특허 공개건수는 29건으로 적지만, 89% 이상의 특허출원이 LTO에 집중되어 있다(<표> 참조).