초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
알칼리 음이온 교환막 수전해 시스템의 고효율 전극촉매 개발

○ 전체 내용
알칼리 음이온 교환막 수전해 시스템의 고효율 전극촉매 개발

□ 연구개발성과
▶ 귀금속 프리 저가금속계열 산소 발생 전극 촉매합성
- 콜로이드 법(sol-gel 법)을 이용하여, pH, 온도, precursor 조절을 통해 최적화된 나노크기의 Cu0.7Co2.3O4, CuCo2O4 등의 CuxCo3-xO4분말을 합성
- 합성된 촉매의 열처리 공정을 이용한 미세구조

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
알칼리 음이온 교환막 수전해 시스템의 고효율 전극촉매 개발

○ 전체 내용
알칼리 음이온 교환막 수전해 시스템의 고효율 전극촉매 개발

□ 연구개발성과
▶ 귀금속 프리 저가금속계열 산소 발생 전극 촉매합성
- 콜로이드 법(sol-gel 법)을 이용하여, pH, 온도, precursor 조절을 통해 최적화된 나노크기의 Cu0.7Co2.3O4, CuCo2O4 등의 CuxCo3-xO4분말을 합성
- 합성된 촉매의 열처리 공정을 이용한 미세구조 및 결정구조 변화 등의 최적화를 통해 고효율 산소발생 나노 촉매 물질 제조
▶ one-step binder free 전이금속계열 산소 발생 반응 촉매 개발
- 갈바닉 반응을 이용하여 전이금속표면에 촉매를 직접 성장시키는 방식으로, 우수한 촉매효율을 가지는 NiFeOOH를 합성하였으며, 용액 농도 조절을 통해 물질의 최적 전극 제조조건 확립
▶ 전이금속촉매의 doping 원소에 따른 OER 및 HER 성능 향상 연구
- 갈바닉 공정을 통해 2원계 촉매인 NiFeOOH 합성 후, 수열합성법을 통해 Sulfur를 doping하여 우수한 촉매 활성을 가지는 S-NiFeOOH를 제조
▶ AAEM 수전해 촉매 전극 제조
- 갈바닉 공정과 수열합성을 이용하여 Bifunctional electrocatalysts 로써 HER 과 OER 모두에서 우수한 촉매 활성을 보이며 durability test를 통해 AAEM 수전해 전극체의 장기간 운전성능을 확보하여, 안정성이 증명된 S(Co,Fe)OOH 전극 제조

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
본 연구를 통해 합성된 촉매는 AAEM 수전해 시스템의 고효율 전극 촉매, 실용화에 가장 가까운 알칼리 수전해 장치용 촉매 및 바닷물을 이용한 수전해용 촉매 제작 등에 즉시 적용할 수 있으며, 앞으로 연구될 상용화 AAEM의 고효율 전극촉매 제작에 중요한 정보를 제공하는 연구로써, 수소생산기술 발전에 이바지하여 환경오염 및 화석연료 고갈 문제를 해결할 수 있는 중요한 에너지기술이 될 것이다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 필요성 ... 4
• 2) 최종 목표 ... 4
• 3) 연차별 연구 추진일정 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• ◆ 1차년도 ... 5
• ◆ 2차년도 ... 6
• ◆ 3차년도 ... 6
• ◆ 4차년도 ... 7
• ◆ 5차년도 ... 7
• ◆ 6차년도 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 9
• 1) 연구수행 결과 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 38
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 39
• 6. 참고문헌 ... 39
• 끝페이지 ... 40