경기협력연구센터, 백금촉매 대체할 연료전지용 탄소촉매 개발

(수원=연합뉴스) 이우성 기자 = 경기도 지역협력연구센터는 유원철·이상욱 한양대 에리카캠퍼스 화학분자공학과 교수팀·한국과학기술연구원 유성종 박사팀과 공동 연구를 통해 수소연료전지에 쓸 수 있는 새로운 탄소계 촉매를 개발했다고 5일 밝혔다.

새 촉매로는 현재 사용되는 고가의 백금 촉매를 썼을 때와 비슷하거나 다소 향상된 연료전지 성능을 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

수소이온이 산소를 만나 물이 생성될 때 전기에너지가 만들어지는데, 화학반응이 빨리 이뤄지게 돕는 촉매가 필수다.

수소연료전지의 촉매로는 성능이 뛰어난 백금이 압도적으로 많이 사용되지만, 비용이 많이 든다는 점이 상용화의 걸림돌이었다.

이에 공동 연구팀은 효율이 떨어져 수소연료전지 촉매로 쓰지 않던 철과 질소가 도핑(어떤 물질이 가진 구조적 특성을 조절하기 위해 소량의 원소나 화학물질을 첨가하는 공정)된 기존의 탄소 촉매에 실리콘을 추가로 도핑했다.

그 결과 지금까지 보고된 적이 없던 실리콘이 추가 도핑된 새로운 탄소계 촉매를 합성하는 데 성공했다.

새 촉매를 쓰면 기존 촉매를 쓸 때보다 연료전지 성능이 개선되는 점도 확인했다.

공동 연구팀은 "수소연료전지 상용화에 큰 걸림돌이었던 값비싼 백금 기반 전기화학 촉매를 대체할 수 있는 경제적이고 효율이 좋은 비백금계 촉매 개발의 계기를 마련했다"고 말했다.

연구 결과는 재료화학 분야 국제 학술지 저널 오브 머터리얼즈 케미스트리 에이(Journal of Materials Chemistry A) 2월 21일자에 실렸다.

gaonnuri@yna.co.kr

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