본문 바로가기
국가기간뉴스 통신사 연합뉴스
국가기간뉴스 통신사 연합뉴스
댓글댓글페이지로 이동

KIST, 수소연료전지 촉매 내구성 향상 기술 개발

송고시간2019-08-22 12:00

댓글댓글페이지로 이동

"불소 도핑 주석산화물로 내구성 높은 촉매 담지체 제작"

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 수소전기차 등에 쓰는 수소연료전지의 성능을 높일 수 있는 기술이 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 수소연료전지연구단 김진영 책임연구원팀이 수소연료전지 촉매가 들어있는 담지체를 개발해 전지의 내구성을 개선했다고 22일 밝혔다. 담지체는 촉매의 반응성과 선택성 등을 향상하는 물질이다.

김종민 KIST 연구원(제1저자)이 불소 도핑 주석산화물 촉매 담지체를 적용한 연료전지를 테스트하고 있다. [KIST 제공]

김종민 KIST 연구원(제1저자)이 불소 도핑 주석산화물 촉매 담지체를 적용한 연료전지를 테스트하고 있다. [KIST 제공]

수소연료전지에는 일반적으로 2∼5㎚(나노미터·1㎚=10억분의 1m) 크기의 백금 나노촉매을 쓰는데, 이 촉매는 담지체에 들어있다. 담지체는 주로 탄소 물질을 이용해 만드는데 이 경우 반복해서 쓰면 부서져서 연료전지 성능이 떨어지는 문제가 있었다.

연구진은 이를 해결하고자 비탄소계 소재인 주석산화물을 이용해 촉매 담지체를 제작했다. 주석산화물은 내부식성이 뛰어나다는 장점이 있다. 연구진은 여기에 불소를 도핑해 전기전도도를 높였다.

불소가 도핑된 주석산화물 나노튜브 촉매담지체 개발 모식도
불소가 도핑된 주석산화물 나노튜브 촉매담지체 개발 모식도

[KIST 제공]

새 담지체를 적용한 연료전지는 내구성이 크게 개선된 것으로 나타났다. 전지의 최대 출력밀도는 조건을 바꿔가며 전지를 연속 가동하는 등의 '가속 수명시험'을 거친 뒤에 7% 정도 감소했다. 기존 탄소 담지체의 경우 이 시험을 거치면 최대 출력밀도가 70% 감소한다.

김진영 책임연구원은 "탄소계 담지체 소재의 내부식성 문제를 극복하기 위해 비탄소계 소재를 도입해 우수한 결과를 낼 수 있었다"고 말했다.

이어 "촉매 담지체로 쓴 불소 도핑 주석산화물은 다른 분야에서도 활용될 수 있을 것"이라고 전망했다.

연구 결과는 국제학술지 '나노 에너지'(Nano Energy·8월 9일자)에 실렸다.

불소를 도핑한 주석산화물 나노튜브 촉매 담지체(왼쪽)와 이 담지체로 제작한 연료전지용 막-전극 접합체 [KIST 제공]

불소를 도핑한 주석산화물 나노튜브 촉매 담지체(왼쪽)와 이 담지체로 제작한 연료전지용 막-전극 접합체 [KIST 제공]

sun@yna.co.kr

핫뉴스

전체보기

포토

전체보기

댓글 많은 뉴스

포토무비

전체보기