가스상 CO2 공급 기반 전기화학적 CO2 전환 및 연료전지/배터리 시스템 연구

Electrochemical CO2 conversion and fuel cell/battery systems via gaseous CO2 feeding

연구 내용

가스상 CO2 공급으로 용해도·물질전달 한계를 보완하고 전기화학 셀에서 CO2를 CO 또는 탄화수소로 전환하는 연구

가스상 CO2의 공급 방식을 도입해 수계에서 CO2 용해도 제한과 반응 물질전달 병목을 완화하고 전기화학 전극에서 선택적 전환을 구현하는 연구를 수행합니다. Zn–CO2 배터리는 Ag/Au 촉매 기반으로 CO2 환원 반응을 구동하며, hydrazine 산화 반응과 연계한 CO2 연료전지로 외부 OER 의존도를 낮춥니다. 또한 촉매 표면 상태와 막-이온종 조합을 최적화하여 CO2 RR의 부반응을 억제하고, CO2 수소화의 이종 금속 산화물 설계로 메탄올 전환 활성을 확장하는 차별성을 보유합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 hydrazine 산화 반응과 가스 공급 CO2를 결합한 시스템을 통해 CO2 전환과 동시 전력 생산 구조를 정립했습니다. 이후 Zn–CO2 배터리에서 가스상 CO2 주입 전략을 적용하여 용해도 문제를 개선하고, 전극 촉매(Ag/Au)와 반응 거동의 상관을 분석했습니다. 이어 촉매 조성 변화와 막-이온 조합을 적용하여 CO2 RR을 스케일업 조건에서 높은 생성물 선택도로 구동하는 연구를 확장했습니다. 병행하여 ZrO2 기반 지지체에서 In2O3–Ga2O3 조성의 영향으로 CO2 수소화 활성을 조절하는 방향으로 CO2 활용 범위를 넓혔습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

고성능 Zn–CO2 배터리 플랫폼
가스-공급 CO2 연료전지
anion exchange 기반 CO2RR 셀 설계
CO2 수송/용해도 제어 공정
CO 생성 전기화학 촉매
C2H4 선택적 CO2RR 스케일업 시스템
CO2 수소화 메탄올 촉매 공정
전해질-막 계면 부반응 저감
반응 모니터링 기반 공정 최적화
CO2 이용-에너지 저장 하이브리드 변환