니켈-철 이원계 수산화물 고내구성 전극 개발…성능저하 방지
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▲한국에너지기술연구원 연구진이 재생에너지 연계 그린수소 생산을 위해 개발한 수전해 전극을 들고 있다. 한국에너지기술연구원 |
한국에너지기술연구원(원장 이창근) 수소연구단 김민중 박사 연구진은 고내구성 니켈-철 이중층 수전해 전극을 개발했다고 26일 밝혔다.
수전해는 수소 생산의 핵심기술이다. 하지만 재생에너지는 발전량이 일정하지 않아 변동성에도 잘 견디는 수전해 장치가 필요하다.
에너지기술연구원은 재생에너지의 변동성으로 인해 수전해 장치에 급격한 전압 상승으로 장치 손상 또는 성능이 저하되는 문제가 있다고 설명했다.
연구진은 산소발생반응에 높은 활성을 가진 니켈-철 이중층 수산화물 전극의 철 이온 함량의 조절만으로 재생에너지의 급격한 변동성에도 성능 저하가 없는 수전해 전극을 개발했다.
연구진이 개발한 전극은 12시간 동안의 급격한 시작·정지 반복운전에도 성능저하 없이 20% 이상의 성능저하를 보였던 일반적인 니켈-철 전극 대비 우수한 운전 내구성을 확보했다.
김 박사는 "선행연구로부터 지속된 연구와 계산과학의 활용을 통해 전극 소재 구조를 설계하고 이를 구현할 수 있는 전극 제작 기술을 발굴한 것이 이번 연구의 가장 큰 의의"라며 "수전해 전극의 내구성 향상 기술은 재생에너지로부터 그린수소를 생산하기 위한 핵심 기술 중 하나이기에 보다 많은 관심과 지원이 필요하다."고 강조했다.
이번 연구성과는 에너지‥재료분야 세계적 권위지인 ‘Advanced Energy Materials(IF 27.8)’의 표지논문으로 게재됐다. 또한 해당 기술은 수요기업으로 기술이전 돼 사업화를 위한 기술 협력을 진행 중이다.
연구는 과학기술정보통신부 수소에너지혁신기술개발사업과 공공연구성과 활용촉진 연구개발(R&D) 사업의 지원을 통해 수행됐다.
wonhee4544@ekn.kr
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