나노기술 및 정책 정보

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도쿄대학 연구팀이 수소 이온의 고속 전달을 담당하는 금속 산화물-폴리머 결정성 복합체를 개발하는데 성공함. 연구팀은 새로운 전해질 재료의 구성 블록으로 금속 산화물 클러스터(폴리옥소메탈레이트)와 폴리머(폴리아릴아민)에 주목함. 해당 물질은 높은 수소 이온 전도성을 나타낼 수 있는 것으로 알려져 있지만, 단독으로는 수증기나 열 저항력이 낮다는 단점이 있음. 연구팀은 폴리옥소메탈레이트 및 칼륨 이온과의 사이에서 일어나는 정전 상호 작용을 통해 구축되는 이온 결정의 나노 세공에 폴리아릴아민과 물 분자를 가둠으로써 높은 구조 안정성과 수소 이온 전도성을 낼 수 있음을 규명함. 얻어진 이온 결정은 불소 유황을 포함하지 않는 친환경 고체 전해질 재료로서 연료 전지 및 물 전기 분해 등과 같은 수소 에너지 시스템에 응용될 것으로 기대됨. 본 연구 성과는 ‘Communications Chemistry’ 지에 게재됨