전남대 송선주 교수팀
고체산화물 연료전지용 다종양이온 산화물
나노촉매의 형상 및 조성 제어기술 개발
전남대학교 송선주 교수(신소재공학부)팀은 고체산화물 연료전지 공기극 성능을 획기적으로 상승시킬 수 있는 액상 기반 나노촉매 침투법을 개발하여, 종래의 양극 미세구조 최적화 공정이 가지고 있던 나노촉매의 조성 및 형상제어 문제를 효과적으로 해결하는데 성공했다.
송선주 교수팀은 다공성 전극 지지체에 다종양이온 산화물 나노촉매를 형성하는 공정들이 가지고 있는 형상 및 조성의 균일성 제어에 대한 문제를 파악하는데 주력해, 아미노산계 물질인 글라이신(Glycine) 양쪽성 이온과 계면활성제(CTAB, cetyltrimethylammonium bromide)의 조합으로 나노 촉매입자의 화학적·구조적 안정성을 확보했고, 다양한 열역학적 구동 조건에서 연료전지의 율속 전극반응 메카니즘을 규명했다.
현재 고체산화물 연료전지의 상용화 및 내구성 향상을 위하여 고온(900oC)의 작동온도를 중저온으로 낮추고자하는 연구가 활발하다. 그중 중저온에서 전극반응 성능을 향상시킬 수 있는 전극조성 및 전극 구조체 핵심기술 개발이 중요하다. 본 연구의 나노 산화물 촉매 침투법은 이러한 문제를 해결하여 고체산화물 연료전지의 상용화를 위한 의미 있는 교두보가 될 것으로 보여 진다.
이 연구는 한국 에너지기술평가원에서 지원하는 에너지 기술개발 사업, 그리고 한국연구재단의 기후변화대응 사업의 지원으로 수행됐다. Elsevier가 발행하는 ‘Applied Catalysis B: Environmental’(영향력 지수: 14.229, JCR분야 상위 1.812%) 온라인 최신판에 게재되었다.
* 문의 : (062)530 - 1710 (전남대학교 신소재공학부)
* 논문명 : One Step Infiltration Induced Multi-Cation Oxide Nanocatalyst for Load Proof SOFC Application
* (제 1 저자) 전남대학교 신소재공학과 남궁연 석사 연구원(사진 아래)
* (교신 저자) 전남대학교 신소재공학과 송선주 교수(사진 위)