나노기술 및 정책 정보

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● 고려대학교 화공생명공학과 조진한 교수와 미국 Georgia Institute of Technology의 이승우 교수 공동 연구진이 주변에서 쉽게 구할 수 있는 면섬유에 균일한 금속 나노입자의 코팅 및 추가적인 물 분해 촉매의 전기도금을 통해, 수소 에너지를 생성하는 최고 성능의 물 분해 전극을 개발

● 수소 생산 효율을 향상시키기 위해 다공성 구조의 면섬유를 전극으로 활용하고자 하는 시도가 지속적으로 진행되었으나 무전해 도금법을 이용한 촉매 코팅 방식은 면섬유를 완벽하게 코팅하지 못하여 활성 면적이 감소함으로써 수소 생산 효율 향상 한계

● 연구진은 단분자 리간드 치환 층상자기조립법을 개발해 면섬유를 이루고 있는 최소 단위인 섬유 가닥까지 금속 나노입자를 균일하게 코팅하여 금속 면섬유로 전환시킨 후, 추가적인 전기도금법으로 금속 면섬유 표면에 완벽하게 촉매 층을 형성시키는 기술 개발에 성공

● 연구진이 개발한 기술을 통해 제작된 면섬유 기반 물 분해 전극은 기존 대비 수소 생산 효율을 6배 이상 향상시켰으며, 셀 전압을 10% 가량 저하시켰을 뿐만 아니라 높은 전류밀도(1 A/cm2)의 극한 환경에서도 최소 100시간 성능을 유지하는 등 높은 안정성을 입증

※ Advanced Functional Materials 게재(2021.06.12., on-line)

※ 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업, 기초연구실지원사업, 수소에너지혁신기술개발사업