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연료전지용 3원계합금 촉매

전문가 제언: ○ 본 발명은 연료전지 내에 사용하기 위한 3원계합금 촉매, 특히 백금, 이리듐 및 제3원소의 합성방법에 관한 것이다. 이 촉매는 매우 활성적이고 안정되므로 향후 활용가능성이 상당히 높을 것으로 예상된다.

○ 전기촉매는 매우 활성적이어야 하며 반응이 용이하고 안정적으로 일어나야 하며 우수한 내부식성을 갖고 있어야 한다. 이를 위하여 본 발명에서는 백금, 이리듐 및 금속원소(Ti, Mn, Co, V, Cr, Ni, Cu, Zr, Zn 및 Fe로 이루어진 그룹 중에서 선택된 원소)를 함유하는 촉매 제조기술을 확보하였는데, 국내에서 이를 응용하여 더욱 활성적이고 안정하고 내부식성이 우수한 전기촉매를 개발하기 위해서는 금속원소에 대한 최적의 선정과 적정량의 파악이 가장 중요하다.

○ 촉매 열화(deactivation)의 원인은 ① 작동 중에 시간이 지나 작은 촉매입자가 뭉쳐져 큰 입자를 형성하여 ECA의 손실과 촉매활성의 손실을 일으키거나, ② 연료전지 내에 전해질 혹은 물속으로 백금과 같은 촉매가 용해되기 때문인 것으로 알려져 있다. 촉매 열화를 억제하고 활성화시키기 위해서는 이러한 인자들을 고려한 새로운 기술의 개발이 필요하다.

○ 담지된(supported) 촉매는 촉매의 조성, 비활성(specific activity), 격자상수, 전기화학적 표면적(ECA) 등과 같은 인자에 의해 품질과 특징이 결정되므로 국내 관련 기업체 혹은 연구소에서 연료전지용 촉매를 개발하기 위해서는 이러한 사항에 대한 검토가 철저히 이루어져야 한다.

○ 최근 국내 연료전지 관련 기업체 및 전공자들은 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.

저자: TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA, UTC POWER CORPORATION
자료유형: 특허정보