헬로티 –매일 만나는 첨단 산업, 경제, IT 소식

테크노트 UNIST, 비귀금속 기반 고성능 초순수 수전해 촉매 개발 성공

UNIST가 에너지화학공학과 권영국 교수팀이 니켈 질화물을 도입한 바나듐-니켈-철기반 촉매 개발에 성공했다고 밝혔다. 연구팀에 따르면, 개발된 촉매는 알칼라인 조건에서 실질적으로 상업화에 필요한 전류밀도의 두 배인 전류밀도 1 A/cm2를 낮은 과전압(270 mV)에서 도달했다. 연구팀은 해당 촉매가 안정성 실험에서 1000시간 동안 손상 없이 안정적으로 구동되는 것을 확인했다고 전했다. 또한 연구팀은 음이온 교환막 수전해 시스템의 초순수 환경에서는 전체 셀 전압 1.85 V에서 전류밀도 685 mA/cm2를 나타내어 뛰어난 성능을 보였다고 밝혔다. 이는 귀금속 촉매 기반 음이온 교환막 수전해 성능(전체 셀전압 1.85 V 전류밀도 355 mA/cm2) 대비 약 두 배 가량 높은 수치를 보였다. 수전해 기술은 미래의 에너지 운반체인 그린수소를 생산하는 대표적인 기술이다. 기존의 비싼 수전해 기술의 수소 경제성을 높이기 위해 개발된 시스템이 바로 음이온 교환막 수전해 시스템인데, 이는 아직 연구단계에 머물러있으며 특히, BOP(Balance of Plant)의 내구성을 높이기 위해서는 초순수를 이용한 수전해 기술이 발전돼야 한다. 초순수전해의 경우 산성 혹은

이동재 기자

2023-02-21 15:05

일반뉴스 국내 연구진, 경제성·내구성 잡은 수소 촉매 개발...제작 공정 비용↓

헬로티 이동재 기자 | UNIST 신소재공학과 박혜성 교수·동국대 융합에너지신소재공학과 한영규 교수 공동연구팀이 비 귀금속 기반 이기능성(bifunctional) 수전해 촉매를 개발했다. 연구팀은 해당 수전해 촉매가 값비싼 귀금속 촉매에 비해 효율은 우수하고 내구성은 월등히 뛰어나다고 밝혔다. 수전해 기술은 전기에너지로 물을 수소와 산소로 분리해내는 기술로, 탄소배출 없이 청정 원료인 수소를 생산할 수 있어, 탄소중립 시대를 열 차세대 기술로 꼽힌다. 상용화 관건은 값싸고 오래가는 촉매 물질 개발인데 UNIST 연구진이 이러한 촉매를 개발한 것이다. 이번에 개발된 촉매는 수전해 장비의 음극과 양극 모두에 코팅해서 쓸 수 있는 이기능성 촉매다. 일반적인 수전해 장비가 음극과 양극에 다른 촉매를 쓰는 반면, 연구진의 촉매는 음극과 양극에 다 쓸 수 있어 수전해 장비 제작 공정을 단순화해 비용을 절감할 수 있을 것으로 보인다. 연구진에 따르면, 촉매는 1㎠ 크기 전극에 100밀리암페어(㎃)의 전류를 흘리는 실험에서도 손상 없이 2500시간 이상 안정적으로 작동했다. 일반적 수전해 촉매는 동일한 면적에 50밀리암페어 이상의 전류를 흘리면 촉매가 전극에서 벗겨지기 시

이동재 기자

2021-08-09 11:51