화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2021년 봄 (05/12 ~ 05/14, 부산 벡스코(BEXCO))
권호 25권 1호
발표분야 포스터-환경·에너지
제목 고성능 산소 환원 반응용 촉매의 합성 및 평가
초록 최근 환경문제와 화석연료의 고갈로 인해 친환경적인 에너지 변환 및 저장장치에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그 중 고분자 전해질 연료 전지 (PEMFC)는 친환경 신재생 에너지를 위한 지속가능한 기술로써 주목받고 있다. PEMFC의 산소극에서의 산소 환원 반응은 4전자가 참여하는 반응으로 PEMFC의 성능을 결정하는 핵심반응이며 촉매가 필수적이다. 따라서 PEMFC의 산소극에 사용되는 산소 환원 반응용 촉매 개발이 활발하게 연구되고 있다.
본 연구에서는 침전과정을 통해 9시간동안 45 ℃에서 Ni, Mn precursor를 합성시킨 후 600 ℃, 5시간동안 Air 분위기에서 열처리하여 Ni doped Mn2O3를 합성하였다. 또한 침전과정에서 pH의 조절을 통하여 입자의 크기가 최적화되었다. SEM, TEM 분석을 통해  균일한 microsphere 형태의 촉매가 합성되었음을 확인하였다. 또한 XPS, XRD를 통해 산화가, 결정성 및 조성을 확인해 본 결과 성공적으로 Ni이 도핑되었음을 확인하였다. 또한 LSV, CA 등의 전기화학적 활성 분석을 진행하였다. 분석결과 과전압이 335 mV으로 매우 낮고 30시간 이상 안정적으로 활성을 유지함을 확인할 수 있었다.
저자 김홍재, 김승옥, 김혜리, 백성현
소속 인하대
키워드 Oxygen reduction reaction; Metal-air battery; Nickel manganese oxide; Microsphere; Fuel cell
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