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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국에너지기술연구원 Korea Institute of Energy Research |
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연구책임자 | 김창희 |
참여연구자 | 이재성 , 윤창원 , 조은애 , 이민형 , 인수일 , 송택용 , 김주훈 , 임동희 , 이경우 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2020-11 |
주관부처 | 과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
과제관리전문기관 | 한국연구재단 National Research Foundation of Korea |
등록번호 | TRKO202100021539 |
DB 구축일자 | 2022-04-09 |
키워드 | 차세대 알칼라인 수전해.비귀금속계전극.HER/OER 전극 촉매.음이온 교환 고분자막.광촉매.화학적 수소저장.수소저장소재.금속수소화물.Next generation alkaline electrolyzer.Non noble metal electrode.HER/OER electrode catalyst.Anion exchange membrane.Photocatalyst.Chemical hydrogen storage.Hydrogen storag ematerials.Complex metal hydride. |
본 과제를 통해 생산한 연구결과를 요약하면 다음과 같음.
1. 알칼라인 수전해 핵심 소재 원천기술 개발 (1세부)
- PVD스퍼터링 방법을 적용한 NiAl전극 개발
- OER용 판상형 수산화물 Ni-Fe 합금전극 개발
- 포스파이드계 전이금속 촉매 소재 개발
- 상용막 수준 이상의 무기 복합 다공성 분리막을 개발
2. 고효율 알칼라인 수전해 단위스택 개발 (1세부)
- 수소발생량 2 Nm3/h급 알칼라인 수전해 단위스택을 개발
- 80℃, 2.8기압
본 과제를 통해 생산한 연구결과를 요약하면 다음과 같음.
1. 알칼라인 수전해 핵심 소재 원천기술 개발 (1세부)
- PVD스퍼터링 방법을 적용한 NiAl전극 개발
- OER용 판상형 수산화물 Ni-Fe 합금전극 개발
- 포스파이드계 전이금속 촉매 소재 개발
- 상용막 수준 이상의 무기 복합 다공성 분리막을 개발
2. 고효율 알칼라인 수전해 단위스택 개발 (1세부)
- 수소발생량 2 Nm3/h급 알칼라인 수전해 단위스택을 개발
- 80℃, 2.8기압, 운전전류밀도 0.4 A/cm2 조건에서 82%(HHV)이상의 효율을 달성
- 운전온도 62~75℃범위에서 on/off 100회 반복운전을 포함하는 1,000시간 내구평가 결과 82%의 효율을 유지
- 수소농도 99.85%(cmol/mol) 확인
3. 인가되는 외부 전압 없이 구동되는 광전기화학적 하이브리드 수소 생산 시스템 개발 (2세부)
- 효율의 광소재 및 광전극 개발과 더불어 가격경쟁력과 활성이 우수한 태양전지와의 조합으로 1 sun이 조사하에 태양광-수소전환 효율 12% 이상, 100 h 안정성 확보
4. 광촉매-바이오 융합 수소생산 기술 (2세부)
- 물분해 반응, 미생물전극-유기물 분해 및 광촉매 반응, 수소생산 효소 전극-수소 생산)을 개발
- 미생물의 전극화 및 고정화 기술 및 광촉매의 광활성을 이용한 이산화탄소 저감을 동시에 달성할 수 있는 수소 생산 기술을 개발
5. 정치형 응용에 적합한 고용량의 수소저장소재 및 촉매 최적화 (3세부)
- 5.5 wt% 또는 70 kg-H2/m3 이상의 수소저장밀도를 가지는 소재인 Mg2FeH6 및 Mg2NiH4 + MgH2 기반 복합수소화물 조성 최적화를 통한 수소저장밀도 최적화
6. 선정된 수소저장물질을 이용한 수소저장시스템 개발 (3세부)
- Mg2FeH6 및 Mg2NiH4 + MgH2 소재 기반 수소저장시스템 구축(50 kg-H2/m3) 및 상온작동 수소저장합금 개발
(출처 : 보고서 요약서 4p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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