나노기술 및 정책 정보

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● 이중희 교수(전북대) 연구팀은 우수한 내부식성과 내산화성을 갖는 박리된 2차원 삼원계 전이금속 붕화물 소재인 엠벤(MBene) 결정구조 내에 극소량인 0.9% 백금 단원자 촉매를 흡착/도핑공정을 통해 복합화한 저비용의 고효율 촉매를 세계 최초로 개발

● 연구팀이 개발한 촉매는 수산화칼륨과 황산 용액에서 각각 10mA/cm2의 전류밀도에 도달하는데 32mV와 18mV의 낮은 과전압이 소요됐으며, 현재 산업계에서 사용되고 있는 백금 촉매보다 수전해 효율이 우수

● 또한, 해당 촉매를 적용한 음이온 교환막 방식의 수전해 장치는 60℃의 1몰 수산화 칼륨 용액상에서 0.5A/cm2와 1A/cm2의 전류밀도를 올리는데 1.85V와 2V의 낮은 전지전압을 필요로 했으며, 이는 현재 상용화된 세계 최고 수준의 음이온 교환막 수전해 장치보다 성능이 우수

● 해당 나노 이종소재 촉매는 현재 산업체에서 널리 사용되고 있는 백금/탄소(Pt/C)촉매와 비교하면 제조비용을 약 20배 감소시킬 수 있어 수전해 장치 제조에 큰 비용 절감 효과를 가져와 그린 수소산업의 발전을 가속화할 수 있는 돌파구가 될 것으로 기대

Energy & Environment Science (2023.08.05.), Delaminated MBene sheets beyond usual 2D transition metal materials for securing Pt single atoms to boost hydrogen evolution