나노기술 및 정책 정보

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● 한국과학기술연구원(KIST) 김진영 박사와 김종민 박사, 한국과학기술원(KAIST) 김진영 교수 공동연구팀이 연료전지 부식 문제의 원인인 탄소를 사용하지 않는 새로운 형태의 백금 나노구조 전극 개발 

● 수소연료전지의 촉매로 사용되는 백금은 나노미터 크기일 때 서로 달라붙는 성질이 있어 안정적이지 못해 백금만으로는 촉매 소재로 활용될 수 없었던 상황

● 연구팀은 도장을 찍듯이 간단한 인쇄공정을 여러 번 반복하여 20나노미터급의 안정적인 형태의 백금 구조물을 적층하는 초미세 공정을 개발

● 해당 공정으로 개발한 전극은 철골 건축물과 닮아 구조물 사이에 넓은 통로가 있어 연료전지 내부에서의 산소, 수소, 물의 이동이 원활해졌고, 기존의 10분의 1 이하로 두께가 얇아질 수 있는 것으로 확인

● 전극을 사용할 경우 기존 상용 촉매전극보다 내구성이 3배 이상 향상 됐을 뿐만 아니라 연료전지 출력 또한 27%가량 향상

● 연구팀은 초미세 인쇄 기술을 통해 개발한 촉매는 전극의 내구성 및 성능을 획기적으로 향상시켜 수소연료전지의 경제성 확보를 기대 

※ Science Advances게재(2021.07.21.), “Conformation-Modulated Three Dimensional Electrocatalysts for High Performance Fuel Cell Electrodes”

※ 과학기술정보통신부(KIST 주요 사업, 기후변화대응사업, 글로벌프론티어사업) 지원