인하대 연구진, STS 기반 고안정성 유연전극 개발
인하대 연구진, STS 기반 고안정성 유연전극 개발
  • 윤철주 기자
  • 승인 2021.06.03 08:00
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영국 유수 과학지에 표지 논문으로 게재
수소차 등 미래 수소산업 발전에 STS 적용 확대 가능성 높여

국내 대학 연구진이 스테인리스스틸 기반 고(高)안정성 유연전극 개발에 성공했다. 이번 연구는 미래 친환경 수소 산업에 필요한 기술 확보를 위해 진행됐다.

인하대학교 화학공학과 최진섭 교수와 김용태 박사, 소속 연구팀은 Ni-Fe 전이금속 산화물에 소량의 루테늄 금속이 도핑된 스테인리스스틸 기반 고안정성 유연전극을 개발했다고 지난 1일 공개했다. 이 연구 는 영국 왕립화학회의 재료화확 분야 국제학술지인 ‘저널 오브 머티리얼즈 케미스토리 A’의 표지논문으로 게재됐다.

연구팀은 수소 생산에 사용되는 귀금속 촉매의 단점인 높은 단가와 낮은 내구성을 극복하는 저렴한 고효율·고내구성 촉매를 개발했다. 또한 연구팀은 니켈과 철로 이루어진 스테인리스 스틸을 기판으로 단일공정 양극산화 방법을 이용해 미량의 루테늄 금속이 도핑된 다공성 Ni-Fe 산화물 복합체를 제조했다.

 

스테인레스 스틸 기반 알칼라인 수전해용 Bi-functional 유연전극 모식도
스테인레스 스틸 기반 알칼라인 수전해용 Bi-functional 유연전극 모식도

이렇게 제조된 촉매는 수소와 산소 발생 반응에서 모두 높은 활성을 보였다. 아울러 100시간 이상 물의 전기분해에 사용해도 성능이 유지될 만큼 내구성이 우수했다. 게다가 이 촉매는 다공성 구조로 유연한 특성이 있다. 구부러진 구조에서도 전기화학적 특성이 유지되기 때문에 다양한 환경에서 사용이 가능하다.

최진섭 교수는 “고가인 루테늄 금속을 아주 소량만 사용해 수소와 산소를 모두 얻을 수 있는 스테인리스 스틸 기반 고효율 촉매 개발에 성공한 것”이라며 “이번 연구가 미래 친환경 수소 경제에 이바지할 것으로 기대된다”고 말했다.

 

최진섭 교수, 김문수 박사과정생, 하재윤 박사과정생, 김용태 박사
최진섭 교수, 김문수 박사과정생, 하재윤 박사과정생, 김용태 박사

 


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