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연료전지에 3원계합금을 형성시키는 방법

전문가 제언: ○ 본 발명은 안전하고 높은 활동도를 지닌 연료전지의 3원계 합금 촉매제의 제조기술에 관한 것이다. 특히 연료전지 내의 탄소 담지체 위에 백금, 합금금속을 복합적으로 증착시킨 담지 촉매제를 형성하여 높은 화학적 활동도와 촉매합금의 안정도를 향상시켰다. 연료전지는 자동차 뿐만 아니라 항공우주분야나 선박, 잠수함, 열병합 발전소 등에도 적용되어가고 있어 향후 활용가능성이 대단히 클 것으로 예상된다.

○ 연료전지는 화학반응을 통해 전기모터에 전기에너지를 공급해주는 동력기관의 성능을 향상시켜 준다. 연료전지의 용량과 성능에 따라 운행범위와 동력성능이 결정되므로 세계 유수의 자동차 회사들은 일례로 본 발명의 내용과 직접적인 관련이 있는 「연료전지 내의 촉매제의 효율을 높이는 연구개발」에 대한 경쟁을 활발히 진행하고 있다.

○ 전기자동차의 성능은 연료전지의 성능에 좌우된다고 볼 수 있으나 전기 공급선과 직접 연결되지 않는 한 배터리로는 분명한 한계가 있기 때문에 현존하는 그 어떤 연료전지도 동력성능과 운행범위에서 기존 내연기관 자동차와 경쟁할 수 없다. 향후 연료전지의 수명과 재활용문제 그리고 충전을 위한 사회적 인프라시스템 등 해결해야 할 문제도 적지 않다. 획기적인 성능을 구비한 연료전지가 개발되지 않는 한 당분간 전기자동차의 경쟁력은 미약하다고 볼 수 있다.

○ 최근 국내 연료전지 관련 산업계에서는 연료전지 핵심부품 기술개발동향과 시장 및 상용화 전망에 대한 관심이 집중되고 있다. 이 중에서 연료전지의 촉매/담지체 기술개발동향과 제조공정 및 개발사례(예, 삼성 SDI)는 중요한 이슈로 대두되고 있어 본 발명의 내용은 큰 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

○ 연료전지에 대한 실용화의 큰 걸림돌로 PEM 방식의 연료전지는 백금이 들어가기 때문에 너무 비싸다는 점이다. 일례로 독일의 지멘스 등에서는 연료전지의 생산가를 낮추기 위해 양자 교환막 시스템인 PEMFC에서의 백금을 대체할 금속개발에 주력하고 있는 이 시점에, 본 발명의 활용가능성은 상당히 높을 것으로 예견된다.

저자: UTC POWER CORPORATION
자료유형: 특허정보