| 학회 |
한국공업화학회 |
| 학술대회 |
2014년 봄 (04/30 ~ 05/02, 제주국제컨벤션센터) |
| 권호 |
18권 1호 |
| 발표분야 |
촉매 및 미래형 석유화학공정 심포지엄 |
| 제목 |
기능성 고분자를 이용한 고성능 유무기 하이브리드 연료전지 촉매 개발 |
| 초록 |
고분자 전해질 연료전지에서 환원전극 촉매의 느린 산소 환원 반응과 낮은 안정성은 고성능 연료전지를 구현하기 위해 반드시 극복해야 할 중요한 이슈이다. 산소 환원 반응 활성을 극대화하기 위해 백금 기반의 합금촉매를 이용하려고 하지만, 백금 촉매에 비해 높은 촉매 활성에도 불구하고 공기 또는 산성 전해질에 노출되었을 때 표면 전이금속이 쉽게 산화물을 형성하고 높은 전압영역에서 빠르게 녹아나는 문제가 여전히 남아있다. 나노 입자 표면에서 전이금속 산화물이 형성될 때, 전기음성도가 매우 큰 산소와의 결합으로 전이금속 내 전자가 부족해져 백금으로의 전자 이동이 어려워진다. 또한 높은 전압 영역에서 산소 환원 반응이 진행될 때 전이금속이 산소 친화도가 매우 높기 때문에 쉽게 녹아나 촉매 활성이 빠르게 감소되어 장기 안정성에 치명적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 이러한 백금 기반 합금촉매의 표면 구조를 제어하기 위해, 질소를 포함한 고분자를 합금촉매 표면의 전이금속에만 선택적으로 결합시켜 전이금속에서 백금으로의 전자 이동이 활발하게 함과 동시에 산성 전해질 내 산소와의 접근을 방해함으로써 전이금속의 용해를 억제할 수 있는 고성능/고안정성 유무기 하이브리드 연료전지 촉매를 개발하고자 한다. |
| 저자 |
정남기1, 박희영1, 이상영1, 류재윤1, 정영훈1, 장인준1, 남석우1, 임태훈1, 장종현1, 박융호2, 성영은3, 유성종1
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| 소속 |
1한국과학기술(연), 2한양대, 3서울대 |
| 키워드 |
촉매; 합금; 하이브리드; 산소 환원 반응; 연료전지
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