KIST, '연료전지 속 이리듐 촉매 함량 80% 낮출 수 있다'

[테크월드=선연수 기자] 한국과학기술연구원(KIST) 수소·연료전지연구단 박현서 박사팀이 서울대 공동 연구진과 함께 일체형 재생 연료전지의 촉매 제조에 필수적인 이리듐 함량을 최대 80% 이상 줄일 수 있는 이중도금 전극 기술을 개발했다.

기존의 수전해 장치는 수소 생산 효율을 높이기 위해 상당량의 이리듐 사용(2mg/cm² 이상)이 불가피했는데, 고가의 이리듐 가격으로 인해 상용화에 어려움이 있었다.

연구진은 더 우수한 성능의 도금 전극을 만들기 위해 촉매 층 아래에 반원 형태로 제어된 촉매 지지체를 만들고, 그 위에 수전해 촉매를 형성하는 이중도금 기술을 개발해냈다. 이 기술은 촉매의 활성 표면적을 기존 단일도금 전극 대비 2.5배 이상 늘려주고, 촉매 담지량 당 전류밀도(A/mg_Ir)를 단일도금 전극의 2.1배, 스프레이 전극 대비 56배가량 높여준다. 전 세계적으로 수전해·재생 연료전지 시스템의 상용화 기준점으로 불리는 귀금속 질량당 목표치 0.01 g_Ir/kW도 달성했다.

KIST 박현서 박사는 “귀금속 함량이 낮으면서도 성능과 안정성이 우수한 이중도금 기술 전극은 일체형 재생 연료전지뿐만 아니라, 산소 발생 반응을 포함하는 이산화탄소 환원 전지, 질소 환원 전지 등 여러 친환경 연료전지 분야에서 폭넓게 응용될 수 있을 것”이라고 기대를 밝혔다.