- 기존 탄소 지지체 대비 성능 3배 이상 향상
한국세라믹기술원(원장 정연길)은 신태호·이석희·신서윤 수소에너지센터 연구원이 최순목 한국기술교육대 교수, 김병근 경북IT융합기술산업원 연구원과 공동으로 ‘실리콘카바이드(SiC) 세라믹 기반 연료전지용 전극 촉매 지지체’를 개발했다고 15일 밝혔다.
현재 고분자 전해질 연료전지(PEMFCs)에 쓰이는 탄소 소재 촉매 지지체는 연료전지 작동환경에서 열화로 인한 성능 저하 문제를 안고 있다.
세라믹 기반 촉매 지지체는 이와 달리 내구성은 우수하지만 낮은 전기전도도로 인해 적용에 어려움이 있었다.
공동연구팀은 이를 해결하고자 커피 찌꺼기 열분해 방식을 응용해 기능성 그래핀을 SiC 표면에 코팅하는 방법으로 세라믹 기반 SiC가 갖는 전기전도도를 획기적으로 높이고 내구성도 확보했다.
가속 열화 실험 결과, 기존 탄소 지지체는 백금이 담지된 촉매 성능이 63.2% 감소한 반면, 기능성 그래핀을 코팅한 SiC 세라믹 기반 지지체 촉매 성능은 17.5% 감소했다.
신태호 한국세라믹기술원 수소에너지소재센터장은 “연료전지 촉매에 적용 가능한 고효율, 고내구성의 세라믹 기반 지지체 제조 원천기술로 다양한 에너지 변환 기술에 활용할 수 있다”고 말했다.
이번 연구 성과는 미국 화학회 발간 ‘에이씨에스 어플라이드 에너지 머터리얼스(ACS Applied Energy Materials) 4월 온라인판에 실렸다.
부산=임동식 기자 dslim@etnews.com
