전극촉매 개발동향

전문가 제언

○ 고분자형 연료전지의 전극촉매 성분으로는 백금 등 귀금속을 카본블랙에 담지한 촉매가 사용되어 왔다. 그러나 촉매성분으로 사용하는 백금이 장기간 사용하는 중 산화나 용융 등에 의해 성능이 저하되기 때문에 백금을 많이 사용할 필요가 있지만 자원 및 코스트 면에서 문제가 있다.

 

○ 지금까지 널리 사용되던 카본계 담지체에 나노기술을 도입하여 활성도를 높이는 연구개발이 활발하나 연료전지 가동과 정지 시에 연료공급이 부족할 경우는 인가되는 고전위에 의한 부식촉진 등으로 백금촉매 활성 저감을 극복하지 못하고 있다.

○ 백금의 사용량을 저감하기 위해서는 탄소분말 담체상에 백금과 보조금속을 특정비율로 합금화하여 촉매입자가 담지된 전극촉매를 사용하고 있으며 보조금속으로서는 철, 코발트, 산화탄탈 및 산화니오브가 사용되고 있다. 또한 금속산화물 등 전도성 세라믹과 전도성 폴리머 및 하이브리드 담지체 연구가 활발하게 연구되고 있다. 특히 카본 담지체에 대한 연구가 활발하다.

 

○ 이 논문은 연료전지 전극촉매의 개발동향에 관한 것으로서 전극촉매에 요구되는 특성, 백금계 전극촉매의 내구성, 내산화성 및 담지법 등에 대하여 기술하고 있고 비백금계 전극촉매의 현상 및 촉매특성의 평가에 대해서도 언급하고 있다.

 

○ 국내 현황을 보면 한국과학기술원 연료전지연구센터에서 백금의 사용량을 절반 이하로 줄이는 고성능, 고내구성 촉매를 개발하였다. 또한 울산과학기술원이 미국 연구자들과 공동으로 산화환원반응을 위한 고효율 비귀금속 전극촉매를 개발하고 있으며 생산기술연구원과 대학들도 연구에 몰두하고 있다. 우리나라 자동차 메이커의 연료전지자동차 수출을 지원하기 위해서도 범국가적인 차원에서 연구개발 촉진을 위한 집중적인 투자와 지원이 필요하다.

저자

Yoshitake Masaru

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

62(6)

잡지명

工業材料

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

33~37

분석자

서*석

분석물

• 전극촉매 개발동향.pdf [349,435 byte]

이미지변환중입니다.