초록 ▼

[연구목표]
○ 일체형 재생 연료전지의 고성능/장수명 산소극 전극 개발
- 백금계 합금촉매, 비백금계 합금촉매 개발
- 연료전지 성능: 0.75 V at 0.5 A/cm2
- 물분해 성능: 1.6 V at 0.5 A/cm2
- 수명 (성능감소 10%이하): 500 시간
- 담체 비표면적: 130 m2/g

[연구내용]
1단계 (1,2차년도)
○ 일체형 재생 연료전지의 산소극 전극의 기초연구
- 전극 재료(촉매, 지지체)의 검색 및 제조방법 확보
- 일체형 재생 연료전지

[연구목표]
○ 일체형 재생 연료전지의 고성능/장수명 산소극 전극 개발
- 백금계 합금촉매, 비백금계 합금촉매 개발
- 연료전지 성능: 0.75 V at 0.5 A/cm2
- 물분해 성능: 1.6 V at 0.5 A/cm2
- 수명 (성능감소 10%이하): 500 시간
- 담체 비표면적: 130 m2/g

[연구내용]
1단계 (1,2차년도)
○ 일체형 재생 연료전지의 산소극 전극의 기초연구
- 전극 재료(촉매, 지지체)의 검색 및 제조방법 확보
- 일체형 재생 연료전지 평가 시스템 구축
- 폴리올법을 이용한 합금담지촉매의 합성
2단계 (3,4차년도)
○ 일체형 재생 연료전지의 산소극 전극의 성능 및 내구성 향상
- 보호코팅법을 이용한 합금 담지촉매 합성
- 비백금계(전이금속 및 폴리머 계) 촉매 합성 및 검토
- 복합구조 지지체 합성 기술 개발
- 일체형 재생 연료전지 단위전지 테스트
3단계 (5,6차년도)
○ 일체형 재생 연료전지의 고성능/장수명 산소극 전극의 최적화
- 전극 재료(촉매, 지지체)의 성능 및 내구성 최적화

[기대효과]
○ 기대효과
- 재생에너지인 풍력이나 태양광 발전 보급 및 상용화 촉진
- 연료전지, 수소생산장치 전극에 응용 가능함으로서 내구성 및 가격 경쟁력을 높여 에너지 산업의 활성화
- 신사업 및 일자리 창출
○ 응용분야 및 활용 범위
- 연료전지와 물분해 수소생산장치의 성능과 내구성을 크게 향상시킬 수 있으며 두 가지 기능을 하나의 모듈로 적용한 일제형 재생 연료전지의 전극 촉매로 사용 가능.
- 태양광 및 풍력 등 재생에너지 발전 시스템의 에너지 저장 모듈
- 활용가능분야: UPS, 독립형 태양광/풍력 발전기, 수소발생기, 우주선, 자동차, 무인로봇, 항공기 등
(출처: 한글요약문 2p)

Abstract ▼

[Purpose]
○ Development of high performance and durable bifunctional electrocatalyst for unitized regenerative fuel cell(URFC)
- Development of platinum alloy catalyst and non-platinum alloy catalyst
- Performance of fuel cell: 0.75 V @ 0.5 A/cm2
- Performance of electrolysis: 1.6 V @ 0.

[Purpose]
○ Development of high performance and durable bifunctional electrocatalyst for unitized regenerative fuel cell(URFC)
- Development of platinum alloy catalyst and non-platinum alloy catalyst
- Performance of fuel cell: 0.75 V @ 0.5 A/cm2
- Performance of electrolysis: 1.6 V @ 0.5 A/cm2
- Durability: 500 hr (10%)
- Specific area of supporter: 130 m2/g

[Contents]
The first step research contents(1st, 2nd years)
○ The basic research of cathode electrode for URFCs
- Review the electrode materials(catalysts, supporters) and the process of synthesis
- Establish the URFC test system
- Synthesis of supported alloy catalyst by polyol process
The second step research contents(3rd, 4th years)
○ The improvement of durability and performance of cathode electrode for URFCs
- Synthesis of supported alloy catalyst by protective coating process
- Synthesis and review the non-platinum(transition metal, polymer, etc.) catalysts
- Develop the supporter with complex structure
- Single cell test of URFC
The third step research contents(5th, 6th years)
○ Optimization of durability and performance of cathode electrode for URFCs
- Optimization of durability and performance of the electrode materials(catalysts, supporters)

[Expected Contribution]
○ The expected effects
- Facilitate the dissemination and commercialization of wind power and solar power
- Activation of energy industry by enhancing durability and price competitiveness with application to electrode of fuel cells and hydrogen produce device
- New businesses and job creation
○ Application and conjugation field
- Improving durability and performance of fuel cells and eletrolyzers
- Application to electrodes of unitized regenerative fuel cell which is a combined module of the two functions of fuel cell and electropyzer.
- Energy storage module of renewable power generation system such as solar and wind power
- Conjugation field: UPS, stand alone solar and wind power generator, hydrogen generator, spaceship, vehicle, aircraft, etc.
(출처: Summary 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1한글요약문 ... 2SUMMARY ... 3보안성검토 ... 4연구분야 ... 41. 연구개발의 필요성 ... 5 가. 연구개발대상 기술의 경제적·산업적 중요성 및 연구개발의 필요성 ... 5 나. 연구개발대상 기술의 국내 • 외 현황 ... 7 다. 지금까지의 연구개발 실적 ... 10 라. 현기술상태의 취약성 ... 11 마. 앞으로의 전망 ... 112. 연구개발의 목표 및 내용 ... 12 가. 연구개발의 최종목표 및 성격 ... 12 나. 연차별 연구개발의 목표 및 내용 ... 12 다. 연도별 연구개발의 추진일정 ... 143. 연구평가의 착안점 및 척도 ... 154. 연구개발의 추진전략 • 방법 및 추진체계 ... 16 가. 연구개발의 추진전략 • 방법 ... 16 나. 연구개발의 추진체계 ... 215. 국제공동연구개발의 추진계획(해당되는 경우에 한하여 기재함) ... 236. 연구개발결과의 활용방안 및 기대성과 ... 23 가. 연구개발결과의 활용방안 ... 23 나. 기대성과 ... 237. 연구원편성표 ... 24 가. 연구책임자 ... 25 나. 위탁연구책임자 ... 298. 주요 연구기자재 및 시설현황 ... 299. 연구비 소요명세서(해당되는 비목만 선택하여 기재) ... 30 가. 연구비 소요내역 ... 30 나. 민간부담 연구비중 참여기업별 부담금액(참여기업이 있는 경우만 기재) ... 30 다. 비목별 연구개발비 소요명세(각 비목별 산출식 등 산출근거를 반드시 기재함) ... 3110. 신청(또는 희망)기업의 현황(연구기획평가사업의 경우에는 작성치 않음) ... 35 가. 기업 현황 ... 35 나. 부설연구소 (또는 연구실 등의 연구전담조직)의 현황 ... 35 다. 기술개발준비금 적립액 ... 36 라. 신청과제의 실용화에 따른 예상매출액 예측 ... 36 마. 신청과제를 실용화할 경우의 수익예측(여기서 수익은 총수입에서 총비용을 공제한 금액임) ... 36 바. 신청과제의 실용화에 따른 수입대체 예측 ... 36 사. 신청과제의 실용화에 따른 수출 예측 ... 36 아. 향후 기술개발 계획 ... 37 자. 실무연락책임자 ... 3711. 위탁 연구내용 현황 ... 3712. 연구과제의 기술적 위험요소 분석 및 안전관리 대책 ... 3713. 참고사항 ... 37끝페이지 ... 37