초록 ▼

※ 연구개발 목표(목적 및 내용)
□ 본 과제는 고분자전해질 연료전지의 핵심 소재인 백금계 산소환원 반응 촉매의 활성 및 내구성을 극대화하는 것을 목표로 함.
□ 고활성·고내구성 산소환원 반응 촉매인 백금계 금속간화합물을 주제로 소재 개발에 대한 원천 연구를 진행.
□ 선행 연구들에서는 제어하기 어려웠던 금속간화합물 촉매의 크기와 모폴로지를 제어하는 합성법 개발 및 대량 합성 전략을 모색.
□ 개발된 금속간화합물 촉매의 산소환원 반응 특성(활성·내구성) 분석.
□ 이론계산 연구 그룹과의 공동 연구를 통해

※ 연구개발 목표(목적 및 내용)
□ 본 과제는 고분자전해질 연료전지의 핵심 소재인 백금계 산소환원 반응 촉매의 활성 및 내구성을 극대화하는 것을 목표로 함.
□ 고활성·고내구성 산소환원 반응 촉매인 백금계 금속간화합물을 주제로 소재 개발에 대한 원천 연구를 진행.
□ 선행 연구들에서는 제어하기 어려웠던 금속간화합물 촉매의 크기와 모폴로지를 제어하는 합성법 개발 및 대량 합성 전략을 모색.
□ 개발된 금속간화합물 촉매의 산소환원 반응 특성(활성·내구성) 분석.
□ 이론계산 연구 그룹과의 공동 연구를 통해 이전까지 연구가 미비하였던 금속간화합물의 고활성·고내구성의 근원을 제시하고, 주요 활성 인자 도출.
□ 도출된 활성인자를 바탕으로 촉매를 최적화하여, 긍극적으로 고활성·고내구성 촉매에 대한 원천 기술을 확보하고, 실용화에 연계하고자 함.

※ 연구개발 성과
□ 크기와 모폴로지가 제어된 금속간화합물 촉매 개발
● 고온 열처리 과정 중 입자의 뭉침을 방지하고 금속간화합물 변환을 돕는 보호층 도입을 이용한 크기와 형상이 제어된 금속간화합물 촉매 개발.
● 개발된 소재를 산소환원반응(ORR) 촉매로 활용하여 활성 및 내구성 분석.

□ 이론계산 연구를 통한 고활성·고내구성의 근원 제시 및 주요 활성 인자 도출
● 기존의 선행 연구들에서 충분히 제시되지 않았던 고활성·고내구성의 근원을 제시하기 위하여 이론 계산 연구를 진행, 주요 활성 인자를 도출하고자 함.
● 이론 계산과의 시너지를 통하여 상기 개발된 금속간화합물 촉매의 표면·원자 구조를 최적화하여 활성·내구성 극대화 및 고분해능 투과전자현미경을 통한 구조 규명

□ 단위전지 성능 최적화 및 실용화 연계
● 상기 개발된 소재를 바탕으로 단위전지 성능 최적화

※ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
□ 본 과제를 수행하며 총 3 편의 SCI 논문을 게재함
□ 본 연구를 통해 개발한 고활성·고내구성 촉매는 친환경 에너지 변환 장치인 연료전지의 상용화를 앞당기고 세계 시장을 선점 할 수 있을 것으로 기대됨
□ 본 연구를 통해 얻어진 결과는 세계 최고 수준의 SCI 저널에 게재할 계획이며, 특허 출원을 통해 원천기술을 확보할 계획
□ 본 연구를 통해 확보한 결과 및 지식들은 국내외 연료전지 관련 산업체와의 긴밀한 협동 연구를 통해 제공하며, 산업화에도 적극 협조할 것임

(출처 : 요약문 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 최종보고서 ... 4
• 요 약 문 ... 5
• 연구 분야 ... 6
• 보안 등급의 분류 및 결정사유 ... 6
• 목차 ... 7
• 1. 연구개발 목표 및 평가주안점별 성과 ... 8
• 1-1. 연구개발 목표 ... 8
• 1-2 평가주안점별 성과 ... 8
• 1-3. (해당 시) 연구개발 목표 및 주요내용 변경사항 ... 9
• 1-4. 선정/단계/연차점검의견 ... 9
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 10
• 2-1. 추진내용 및 연구개발결과 ... 10
• 2-2. 추진 일정 실적 ... 31
• 3. 연구 개발 결과의 활용 방안 ... 33
• 4 당초 연구계획 대비 주요 변경사항 ... 34
• 첨부목록 ... 35
• 첨부1 연구개발 목표의 달성도 증빙 ... 36
• 끝페이지 ... 40