팔라듐 내 붕소 넣어 전자구조 개선
노트북·드론·킥보드 동력장치 활용
차세대 에너지 변환기술 발전 기여
국내 연구진이 알카라인 액체연료전지 출력 성능을 개선한 촉매를 개발했다. 노트북·드론·킥보드 등 동력장치에 활용할 수 있다.
광주과학기술원(GIST)은 이재영 지구·환경공학부 교수팀이 알카라인 포르메이트 연료전지에서 사용하는 산화극 전극촉매를 개발했다고 12일 밝혔다.
액체연료전지 시스템은 메탄올·에탄올·포름산·포르메이트 등 유기화합물 산화를 통해 전기를 얻는다. 하지만 출력 한계로 상용화가 중단된 상태다. 팔라듐 촉매를 통한 성능 개선은 저해 요소를 해결하는 연구가 필요하다.
이 교수팀은 팔라듐 격자내에 붕소(B)를 혼입해 팔라듐과 붕소 사이에 효과적인 전자 구조 개선을 통해 수소 흡착 세기를 약하게 함으로써 포르메이트 산화반응이 50% 이상 향상된다는 사실을 확인했다. 포르메이트는 이산화탄소 전기화학적 환원 공정을 통해 대량 생산이 가능하다. 탄소 중립 연료전지 시스템 구현과 연료전지 시스템에서 다른 연료보다 높은 전류와 전력밀도 출력이 가능하다는 장점이 있다.
이재영 교수는 “이산화탄소에서 대량 생산할 수 있는 친환경 연료인 포르메이트 산화 특성을 이용한 촉매 개발로 연료전지의 세계 최고 성능을 확보했다”며 “후속 연구를 통해 차세대 에너지 변환기술 발전에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.
GIST 연구원(GRI) 지원으로 수행된 이번 연구성과는 화학 분야 세계적인 학술지인 'ACS 카탈리시스(ACS Catalysis)'에 최근 온라인 게재됐다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
