포스텍 화학공학과 김원배 교수 연구팀, 고체산화물 전해전지(SOEC,Solid Oxide Electrolysis Cell)용 전극 촉매 개발에 성공
지구온난화의 주범으로 불리는 온실가스를 줄이는 일은 지구촌의 큰 관심사다. 이산화탄소를 줄이는데 그치지 않고 새로운 자원으로 활용하는 방안에도 많은 연구가 지속되고 있다.
그런 가운데 더 높은 효율로 더 많은 이산화탄소를 분해해 산업적 활용가치가 높은 다른 물질로 전환할 수 있는 촉매 개발에 국내 연구팀이 성공했다.
포스텍 화학공학과 김원배 교수, 석박사통합과정 박성민 씨 연구팀은 이산화탄소의 효율적 환원이 가능한 새로운 형태의 고체산화물 전해전지(SOEC,Solid Oxide Electrolysis Cell)용 전극 촉매 개발에 성공했다고 11일 밝혔다.
이 연구는 환경 촉매 분야의 권위있는 국제 학술지인 어플라이드 카탈리시스 B: 인바이런멘탈(AppliedCatalysis B: Environmental)지에 게재됐다.
전극과 전해질이 모두 고체로 이뤄진 고체산화물 전해전지는 더 적은 전기량으로 이산화탄소를 전기화학적으로 분해해 산업현장에서 활용가치가 더 높은 일산화탄소나 합성가스로 전환할 수 있어 친환경 기술로 주목받는다.
하지만 지금까지 고체산화물 전해전지의 경우 연료극으로 니켈 기반의 소재나 일반적인 페로브스카이트 기반 소재를 사용했는데 단점과 한계가 있었다.
연구팀은 이 문제를 층상구조 페로브스카이트 소재 표면에 금속 나노 입자가 자발적으로 형성되는 용출(exsolution)현상을 이용해 해결했다. 고체산화물 전해전지가 작동되면 층상구조 페로브스카이트 표면에 코발트 나노입자 촉매가 형성돼 이산화탄소의 전기분해 반응을 촉진한다.
이렇게 개발된 소재를 전극으로 적용해 테스트를 수행한 결과 1㎠라는 작은 면적의 전극에도 하루에 약 4.7리터의 이산화탄소를 분해해 일산화탄소를 생산할 수 있음을 확인했다.
포항=이시형기자 lsh@idaegu.co.kr
그런 가운데 더 높은 효율로 더 많은 이산화탄소를 분해해 산업적 활용가치가 높은 다른 물질로 전환할 수 있는 촉매 개발에 국내 연구팀이 성공했다.
포스텍 화학공학과 김원배 교수, 석박사통합과정 박성민 씨 연구팀은 이산화탄소의 효율적 환원이 가능한 새로운 형태의 고체산화물 전해전지(SOEC,Solid Oxide Electrolysis Cell)용 전극 촉매 개발에 성공했다고 11일 밝혔다.
이 연구는 환경 촉매 분야의 권위있는 국제 학술지인 어플라이드 카탈리시스 B: 인바이런멘탈(AppliedCatalysis B: Environmental)지에 게재됐다.
전극과 전해질이 모두 고체로 이뤄진 고체산화물 전해전지는 더 적은 전기량으로 이산화탄소를 전기화학적으로 분해해 산업현장에서 활용가치가 더 높은 일산화탄소나 합성가스로 전환할 수 있어 친환경 기술로 주목받는다.
하지만 지금까지 고체산화물 전해전지의 경우 연료극으로 니켈 기반의 소재나 일반적인 페로브스카이트 기반 소재를 사용했는데 단점과 한계가 있었다.
연구팀은 이 문제를 층상구조 페로브스카이트 소재 표면에 금속 나노 입자가 자발적으로 형성되는 용출(exsolution)현상을 이용해 해결했다. 고체산화물 전해전지가 작동되면 층상구조 페로브스카이트 표면에 코발트 나노입자 촉매가 형성돼 이산화탄소의 전기분해 반응을 촉진한다.
이렇게 개발된 소재를 전극으로 적용해 테스트를 수행한 결과 1㎠라는 작은 면적의 전극에도 하루에 약 4.7리터의 이산화탄소를 분해해 일산화탄소를 생산할 수 있음을 확인했다.
포항=이시형기자 lsh@idaegu.co.kr
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