메뉴바로가기본문바로가기

동아사이언스

포스텍, 연료전지 효율-내구성 높이는 기술 개발

통합검색

포스텍, 연료전지 효율-내구성 높이는 기술 개발

2019.04.30 14:27
장현명 포스텍 신소재공학과 교수(왼쪽)와 한현 박사후연구원(오른쪽)팀은
장현명 포스텍 신소재공학과 교수(왼쪽)와 한현 박사후연구원(오른쪽)팀은 재료의 격자 크기를 바꿔 연료전지의 효율과 내구성을 높이는 기술을 개발했다. 포스텍 제공

국내 연구팀이 연료전지의 효율과 내구성을 높이는 핵심 기술을 개발했다.

 

장현명 포스텍 신소재공학과 명예교수와 한현 박사후연구원팀은 기존 엑솔루션 방법과 달리 박막의 격자를 변형해 나노 촉매 입자를 만드는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈' 4월 1일자에 게재됐다.

 

엑솔루션 기술은 산화, 환원에 따라 금속산화물의 상변화를 통해 실시간으로 금속 나노입자를 만드는 방법이다. 이번에 연구팀이 향상시킨 엑솔루션 기술을 활용하면 550도의 비교적 낮은 온도에서 열적 안전성을 높게 유지하고 나노입자를 빠르게 만들 수 있는데다 그 크기를 조절할 수 있다. 

 

물질 표면에 형성된 나노입자는 신재생에너지, 촉매 등의 분야에서 핵심적인 역할을 한다. 기존에는 나노입자를 진공증착 방식으로 만들었는데, 제조시간과 비용이 많이 들고 특히 열적 불안전성이 높다는 한계가 있었다. 그래서 학계에서는 페로브스카이트 격자에 고온과 환원 환경을 만들어, 금속 이온이 격자에서 빠져나와 표면에서 자라는 엑솔루션 방식을 연구해왔다. 

 

지금까지는 주로 다결정 구조물질에서 엑솔루션 기술을 진행했다. 하지만 연구팀은 단결정 구조 박막을 이용했다. 게다가 박막의 격자 크기를 바꿔 입자 밀도를 1µm2당 1100개로 높이고 나노입자 크기도 약 5nm(나노미터)로 줄여 에너지 소자 효율도 높였다.  

 

장 교수는 “격자 크기를 바꾸는 일이 엑솔루션에 핵심적인 역할을 한다는 것을 최초로 밝혀냈다”며 “이 기술로 만든 나노입자는 휴대용 연료전지 등 에너지 소자, 촉매, 나노자성, 나노광학 등의 다양한 분야에 응용될 것"이라고 기대했다. 

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

5 + 4 = 새로고침
###
    과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기

    관련 태그 뉴스