나노기술 및 정책 정보

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● 고민성 교수(부경대) 및 장해성 박사(미국 로렌스 버클리 국립연구소) 공동 연구팀은 탄소나노튜브를 활용해 내구성이 높은 흑연 전극 촉매를 개발

● 전극 촉매에 식물 뿌리 디자인을 적용해 식물 뿌리가 땅에 단단히 박혀 있는 것처럼 탄소나노튜브를 흑연 전극 내부의 카본 지지체에 심는 합성 공정을 제시

● 또한, 흑연 전극과 니켈 촉매 사이의 환원을 이용해 니켈 나노입자가 전극 내부로 파고들도록 하고, 탄화수소 가스를 활용해 전극 내부에서부터 탄소나노튜브가 성장하도록 유도

● 해당 탄소나노튜브 촉매 적용 복합전극은 레독스 흐름 전지 특유의 산성 전해액 환경과 전해액의 유동성으로부터 높은 내구성이 확인되었으며, 기존 흑연 전극 대비 용량 성능이 40% 향상되고 86.9%의 높은 에너지 효율을 달성

● 식물 뿌리와 같은 디자인은 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition) 방식을 활용하면 비교적 쉽게 합성할 수 있어 바나듐을 제외한 다양한 수계 흐름 전지에도 안정적으로 적용이 가능할 것으로 기대

Carbon (2023.03.25.), Designing CNT-implanted graphite felt as a sustainable electron network for long-cycling of vanadium redox flow batteries