Go to menu
Go to contents

발전기금뉴스

  • 기금뉴스
  • GIST 소식
  • 공지사항
  • 갤러리
  • 약정서 다운로드
  • 갤러리
  • 온라인 약정
  • 기부금영수증

home > 발전기금뉴스 > GIST 소식

GIST 소식

발전기금뉴스
박찬호 교수 연구팀, 수소전기차 연료전지 성능 향상시킬 수 있는 합금촉매 개발
관리자
작성일2020.07.22 22:06 조회수52

지스트(광주과학기술원, 총장 김기선) 융합기술학제학부 박찬호 교수 연구팀이 산성 조건에서 백금과 유사한 활성을 갖는 다기능성 비백금계 촉매를 개발하여 수소전기차 연료전지 음극의 역전압 현상*에 대한 내구성을 크게 향상시켰다.

*역전압 현상: 정상 작동 시, 연료전지의 양극의 전압이 더 높아야 하는데 수소 연료가 부족할 때 음극의 전압이 높아지면서 양쪽 전극의 전압이 역전되는 현상

본 연구팀이 개발한 이리듐-루테늄 합금 촉매는 연료전지 음극에 적용되었을 때 백금과 동일한 성능을 보이면서도 음극의 내구성을 크게 향상시켜 향후 연료전지 음극에서 백금을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

주로 백금을 수소 산화 반응용 음극 촉매로 사용하는 기존 수소연료전지는 희소성과 높은 가격 뿐만 아니라 연료전지 내 물 범람, 반응 기체 공급 이상 등이 발생해 촉매의 안정성에 걸림돌로 작용하였다.

특히 수소 결핍에 의해 음극의 역전압 현상이 발생할 경우, 높은 전압에 의해 탄소 담체의 부식이 진행되며 이는 촉매의 안정성을 크게 감소시킨다. 따라서 현재는 연료전지 음극에 산소 발생 반응 촉매를 첨가하여 역전압 현상에 대한 내구성을 향상시키는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

연구팀은 이리듐-루테늄 합금 비율을 최적화하여 수소 산화 반응과 산소 발생 반응에서 모두 우수한 촉매를 개발해 연료전지 음극에서 백금촉매를 대체하였다. 또한 수소 연료가 부족한 상황에서 우수한 산소 발생 및 탄소 부식을 억제하여 음극의 역전압 내구성을 향상시켰다.

  

본 연구팀이 제작한 단위전지는 상용 백금 촉매와 유사한 성능을 구현하였고, 수소 부족 현상을 이용한 음극 역전압 내구성 평가에서 10분 이하의 짧은 시간만 버티는 백금촉매 음극에 비해 175배 향상된 7시간 이상을 버티는 것을 확인하였다.

박찬호 교수는 이번 연구성과는 이리듐-루테늄 합금 촉매를 산성 조건에서 합성하여 단위 전지에서 성능과 음극의 내구성을 확보하였다는 데 가장 큰 의의가 있다면서 향후 이리듐-루테늄 촉매의 산화 문제에 대한 해결책을 고민하여 내구성이 높게 요구되는 수소 전기 상용차에 적용될 수 있기를 기대한다고 말했다.

지스트 박찬호 교수가 주도하고 석박사통합과정의 이승우, 백채경 학생과 이봉호 석사, 김태양 박사가 참여한 이번 연구는 한국에너지기술평가원, 산업통상자원부와 지스트 연구원(GRI)의 지원으로 수행되었으며, 연구 결과는 국제 저명 학술지인 Journal of Materials Science & Technology에 온라인에 621일에 게재되었다. <>

undefined

[그림] IrRu2/C 촉매의 TEM 이미지. 수 나노미터 크기의 합금 입자가 고르게 분포해 있음.

번호 제목 이름 등록일
208 지스트 고등광기술연구소, 반도체 생산장비 기술개발을 위한 테크브릿지사업 과제 선정 관리자 2020.09.17
207 박사과정 이길주 학생, 美 광학회지 최우수 대학원생에 선정 관리자 2020.09.16
206 2020 청년 과학기술인 일자리 박람회 개막 관리자 2020.09.15
205 지스트 2020 취업선배 멘토링 온라인 개최 관리자 2020.09.14
204 지스트 온라인 영재과학캠프 개최 관리자 2020.09.11
203 지스트, 2020 상반기 집중창업캠프 개최 관리자 2020.09.09
202 송영민 교수 연구팀, 찜통차 예방 실마리… 친환경 냉각소재 개발(한국연구재단) 관리자 2020.09.05
201 윤진호 교수 연구팀, 기후변화로 인한 대기 안정도 증가에 의해 고농도 미세먼지 발생가능성 높아지는 현상 확인 관리자 2020.09.03
200 박범계 의원, 지스트 방문 지역의 미래 혁신 성장 방안 논의 및 코로나19 극복 방안 모색 관리자 2020.09.03
199 지스트, 전력데이터 활용 신서비스 개발 경진대회서 최우수상 등 수상 관리자 2020.09.02
198 신소재 이재영 교수 공동연구팀, 손상된 신경을 재생시키는 전기전도성 수화젤 신경도관 개발 관리자 2020.09.01
197 지스트, 마이크로소프트와 손잡고 중소기업 글로벌 시장 진출 지원 관리자 2020.08.31
196 지스트, 2020 미진단 희귀질환 연구 온라인 워크숍 개최 관리자 2020.08.27
195 AI대학원 최종현 교수팀, 이진 뉴럴 네트워크 구조 탐색 방법 개발 관리자 2020.08.27
194 AI대학원 최종현 교수팀, 로봇 작업 수행 AI챌린지 2위 관리자 2020.08.27
193 지구·환경공학부 졸업생 정태용 박사, 한국외국어대학교 환경학과 조교수 임용 관리자 2020.08.25
192 과학 한류의 결실, 지스트 졸업생 국제 환경전문연구자로 거듭나 관리자 2020.08.25
191 김인수 교수 연구팀, 산업용수용 담수화 플랜트 차세대 원천기술 개발 관리자 2020.08.24
190 지스트, 전라남도교육청 및 KISTI와 인공지능 분야 발전 위한 업무협약 체결 관리자 2020.08.20
189 기철식 수석연구원팀, 빛을 머리카락의 1000분의 1크기보다 작은 공간에 영구적으로 가둘 수 있는 원리 규명 관리자 2020.08.20

상단으로 올라가기