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KAIST, 백금보다 1000배 저렴한 수소 연료전지 촉매 개발 성공
국내 연구진이 수소 연료전지를 기존 귀금속 백금 소재 대비 1000배 이상 저렴한 소재를 개발했다. 한국과학기술원(KAIST)은 22일 조은애 신소재공학과 교수 연구팀과 한정우 포스텍(POSTECH) 교수 연구팀이 공동으로 백금을 대체할 수 있는 비귀금속 촉매를 개발하고, 해당 소재의 고활성 메커니즘을 규명하는 데 성공했다고 발표했다. 수소차에 사용되는 양이온 교환막 연료전지(PEMFC)는 전극 촉매로 많은 양의 백금 촉매를 사용한다. 특히, 연료전지 공기극에서의 전기화학 반응은 속도가 매우 느리다. 이를 높이기 위해 전극에 많은 양의 백금 촉매가 필요하다. 연구팀은 백금을 대체할 수 있는 공기극용 ‘단일 원자 철-질소-탄소-인 소재’를 개발하고, 활성 메커니즘을 규명했다. 이 촉매는 상용제품에 적용되고 있는 PEMFC 뿐만 아니라 차세대 연료전지인 음이온 교환막 연료전지(AEMFC)에도 적용 가능하다. 연구팀이 개발한 이 소재는 탄소에 미량의 철 원소가 원자 단위로 분산돼 있고, 그 주변을 질소와 인이 결합하고 있는 구조다. 조은애 교수는 “연료전지는 복잡한 반응 장치라서 새로운 촉매가 개발되더라도 실제 연료전지에 적용하는 것은 어려운 경우가 많은데, 이번에 개발한 촉매는 양이온 교환막 연료전지와 음이온 교환막 연료전지에 적용해 모두 성능을 높이는 데 성공했다”라고 말했다. 한편, 이번 연구 결과는 미국 화학회 촉매 분야 국제 학술지 ‘에이씨에스 카탈리시스(ACS Catalysis)’에 지난달 3일 온라인 게재됐다. 강홍민 기자 khm@hankyung.com
2023.08.22 17:54:59
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LG에너지솔루션, 포스텍과 차세대 배터리 개발
LG에너지솔루션과 포항공과대(POSTECH·포스텍)가 배터리 소재 및 공정 기술 개발을 위해 산학 공동 협력 체계를 마련하기로 했다.LG에너지솔루션과 포스텍은 ‘LG에너지솔루션-포항공과대 간 상호 협력에 관한 업무 협약(MOU)’을 체결했다고 밝혔다. 이날 체결식에는 신영준 LG에너지솔루션 최고기술책임자(CTO·전무), 노세원 소형전지개발센터장(전무), 김무환 포스텍 총장, 김상우 산학협력단장 등이 참석했다.이번 업무협약을 바탕으로 양측은 LG에너지솔루션의 배터리 관련 R&D, 특허 등 지식재산권(IP) 관련 역량과 POSTECH의 소재 분야 연구성과, 정밀 분석 기술을 적극 활용해 차세대 배터리 혁신 기술을 개발하고, 배터리 전문 인재 양성에도 적극 협력하기로 했다.또한 보다 긴밀한 산학협력을 위해 ‘배터리 혁신 연구센터’를 설립해 산학 연구과제 관리, 전문가 초청 세미나 및 공동학술워크숍 개최 등 양측의 산학 협력 관련 교류 활동도 지속적으로 확대하기로 했다.현재 LG에너지솔루션과 포스텍은 고속 충전 장수명 관련 전지 소재 개발, 고성능 전극 소재 및 공정 기술 개발 등 총 11개의 산학 협력 과제를 발굴해 공동 기술 개발을 진행 중이다.신영준 LG에너지솔루션 CTO는 “급변하는 전기차 배터리 시장에서 차별화된 품질과 안전성을 확보하기 위해서는 새로운 소재의 발굴과 고도의 분석 역량이 매우 중요해지고 있다”며 “이번 협력을 바탕으로 배터리 소재 원천 기술을 확보하고 배터리 분야 전문 인력을 적극적으로 확보해 나갈 것”이라고 말했다.김무환 포스텍 총장은 “이번 협약으로 포스텍이 보유한 소재 분야 원천 기술이 새로운 가치를 창출할
2022.11.19 06:05:03
