연구원들은 최근 연료 전지용 백금 대체 촉매 개발에 있어 획기적인 발전을 발표했습니다. 양성자 교환막 연료전지(PEMFC)를 사용하는 수소 구동 차량은 전극 반응을 위해 백금 촉매에 크게 의존합니다.
특히, 연료전지 음극에서의 전기화학 반응은 느린 것으로 관찰되었으며, 반응을 향상시키기 위해서는 다량의 백금 촉매가 필요했습니다.
공동연구팀이 백금을 대체할 수 있는 새로운 양극용 '단일원자 철-질소-탄소-인 소재' 개발에 성공하고 그 활성화 메커니즘을 규명했다.
이 촉매가 특히 주목되는 점은 상용화된 PEMFC뿐만 아니라 차세대 음이온 교환막 연료전지(AEMFC)에도 적용 가능하다는 점이다.
새로 개발된 물질은 탄소 매트릭스 내에 미량의 철 원자가 분산되어 있고 그 주위에 질소와 인이 결합되어 있는 것이 특징입니다.
전문가들은 기존 단일원자 철-질소-탄소 촉매의 활성부분에 인을 첨가해 한계를 극복하고 성능을 향상시키는 데 성공했다고 설명한다.
연료전지는 복잡한 반응 시스템으로 인해 새로 개발된 촉매를 실제 연료전지에 적용하기가 어렵습니다. 그러나 이 촉매는 PEMFC와 AEMFC 모두에 성공적으로 적용되어 상당한 성능 향상을 달성했습니다.
