카이스트, 현존 최고 성능의 세라믹 전기화학전지 개발

[더테크=조재호 기자] 국내연구진이 에너지 변환 기술 중 고효율 전력 변환 및 그린수소 생산이 가능한 프로토닉 세라믹 전기화학전지를 개발했다. 탄소 배출을 줄이는 수소 에너지의 활용 및 생산이 필수적인 요소로 부상하고 있는 상황에서 에너지 변환 시스템과 관련된 학문 및 산업에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대된다. 카이스트는 14일 기계공학과 이강택 교수, 신소재공학과 정우철 교수, 한국에너지기술원 이찬우 박사, 전남대학교 성선주 교수 공동연구팀이 프로토닉 세라믹 전기화학전지의 산화물 전극 결정구조 제어를 통해 양성자 확산경로를 2차원에서 3차원으로 확장했다. 그 결과 전극의 촉매 활성을 크게 향상했다고 밝혔다. 비대칭 구조인 페로브스카이트 산화물계 전극은 구조적인 한계로 인해 양성자의 격자 내 이동 제한으로 촉매 활성이 낮아 연료전지의 성능이 저하되는 문제점이 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 이종 금속원소 후보군을 선정하고 도핑해 격자내에서 양성자가 이동하기 어려운 비대칭 구조를 대칭 구조화해 양성자 수송을 극대화했다. 이를 통해 고성능 전극 설계에 대한 실마리를 마련했다. 아울러 연구팀은 계산화학을 통해 전극의 결정구조가 양성자 수송 특성에 미치는

• 조재호 기자
• 2024-05-14 10:04