나노기술 및 정책 정보

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● 김태호 에너지소재연구센터장(한국화학연구원 화학소재연구본부) 및 조용훈 교수(강원대 에너지공학부) 공동 연구팀은 양이온 교환막 수전해 장치에 적용할 수 있는 고성능 전해질막 소재를 개발

● 개발된 소재는 나노미터 수준의 작은 줄기들이 사슬처럼 얽혀 있는 ‘가지 사슬 구조’로 구성돼 있으며, 촘촘히 얽힌 줄기들이 수소 이온을 빠르게 전달하면서도 수소 기체 통과율은 크게 감소

● 연구팀은 개발한 전해질막 소재를 수전해 장치에 적용하여, 1.9V에서 전류밀도가 1㎝²당 6,000mA 수준으로 기존 소재 대비 80% 이상 증가한 것을 확인

● 해당 소재는 불소계 화합물을 사용하지 않아 제조·폐기 시 발생하는 환경문제도 줄었으며, 가격 또한 저렴해 향후 수전해 장치 설치·운전 비용을 낮춰 그린수소 생산단가를 크게 낮출 수 있을 것으로 기대

ACS Energy Letters (2022.11.14.), Highly Sulfonated Aromatic Graft Polymer with Very High Proton Conductivity and Low Hydrogen Permeability for Water Electrolysis