신 탄소물질 전극 첨가제 개발 

[부산 베타뉴스=이재승 기자] 국립부경대 나노융합공학전공 서민호 교수와 한국재료연구원 최승목 박사, 광주과학기술원(GIST) 엄광섭 교수 연구팀이 세계 최초로 개발한 신 탄소물질을 전극의 제조 공정에 첨가제로 활용해 상용 수준의 고분자전해질연료전지 시스템의 내구성을 획기적으로 높이는 데 성공했다.

친환경 고효율 전지로 주목받는 고분자전해질연료전지는 수소를 연료로 수소산화반응을 통해 전기를 생산하고, 반응 결과물로 물만 배출하는 발전 장치다. 하지만 기존 고분자전해질연료전지 시스템에서는 시동 온/오프 과정에서 1.4V 이상의 높은 전압이 발생해 촉매층의 탄소 부식이 가속화되고, 이에 따라 촉매층 붕괴 및 산소환원반응 시 생성되는 물이 전극 내부에 넘치는 현상(water flooding)으로 내구성이 급격히 감소하는 문제가 있었다.

서민호 교수 연구팀은 고탄소 내부식성을 가진 신 탄소물질을 전극 내 첨가제로 활용, 탄소 부식으로 인한 연료전지 내구성 저하를 효과적으로 개선했다. 이번 연구에서 활용된 플루오린 도핑 그래핀나노리본과 탄소나노튜브 복합체(F-GNR@CNT)는 기존 그래핀나노리본 산화물의 탄소 부식 취약성을 극복하기 위해 개발됐다.

이번 연구성과는 국립부경대 신진연구자 도전연구, 한국에너지기술평가원, 한국산업기술기획평가원 및 한국재료연구원의 기본사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 국제학술지 <Advanced Science>에 진송 박사과정생(한국재료연구원·GIST), 권준화 박사(GIST)가 제1 저자로, 최승목 박사와 엄광섭·서민호 교수가 교신저자로 게재했다.

베타뉴스 이재승 기자 (press@betanews.net)
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