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직접 수소화붕소나트륨-과산화수소 연료전지 전극 촉매 연구

Direct Sodium Borohydride-Hydrogen Peroxide Fuel Cell Electrocatalysts

연구 내용

수소화붕소나트륨과 과산화수소의 직접 전기화학 반응을 이용하여 이원 금속 촉매와 탄소나노튜브 지지체를 설계하고 전극 조건별 발전 성능을 최적화하는 연구

직접 수소화붕소나트륨-과산화수소 연료전지는 별도의 개질기 없이 액상 연료의 산화·환원 반응으로 전력을 생산할 수 있어 소형 항공우주 시스템의 동력원으로 검토됩니다. 연구실은 금, 니켈, 은 등 이원 금속을 다중벽 탄소나노튜브에 담지하여 전극의 촉매 활성과 선택성을 조절하고, 산화극과 환원극의 연료 조성, 촉매 구조, 전극 조건이 전지 성능에 미치는 영향을 분석합니다. 또한 막-전극체와 분리판 제작을 포함한 구성요소 평가를 수행하여 반응속도와 출력 특성의 상관관계를 규명합니다. 전극 소재 설계와 단위전지 성능평가를 연계하는 점이 주요한 기술적 특징입니다.

관련 연구 성과

관련 논문

6편

관련 특허

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연구 흐름

초기 연구는 수소화붕소나트륨 가수분해와 직접형 수소화붕소나트륨-과산화수소 연료전지의 기본 구성요소 및 전극 제작기술을 확보하는 데 집중되었습니다. 이후 Co-P, 니켈, 금-팔라듐, 금-니켈 등 금속 촉매와 탄소계 지지체를 적용하여 산화극과 환원극의 반응 특성을 비교하고, 우주탐사와 무인비행체 적용을 위한 연료 조성 및 운전 조건을 분석했습니다. 최근에는 전극 촉매의 내구성과 시스템 성능을 함께 검토하는 방향으로 연구가 확장되었습니다.

활용 가능성

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

  • 우주탐사용 소형 전원 시스템
  • 장기체공 무인항공기 동력원
  • 고에너지밀도 이동형 발전기
  • 직접 액체연료 연료전지
  • 무인 이동체 보조전원
  • 분산형 비상 전원
  • 저중량 항공우주 전원 모듈
  • 고활성 이원 금속 전극
  • 탄소나노튜브 촉매 지지체
  • 재생형 연료전지 시스템

관련 논문

구분

제목

1

Gold-based bimetallic electrocatalysts supported on multiwalled carbon nanotubes for direct borohydride–hydrogen peroxide fuel cell

2

Ag–Ni nanoparticles supported on multiwalled carbon nanotubes as a cathode electrocatalyst for direct borohydride–hydrogen peroxide fuel cells

3

Effect of cathode conditions on performance of direct borohydride–hydrogen peroxide fuel cell system for space exploration

4

Effect of anode conditions on the performance of direct borohydride–hydrogen peroxide fuel cell system

5

Cathode Catalyst of Direct Borohydride/Hydrogen Peroxide Fuel Cell for Space Exploration

6

Nickel-Based Catalysts for Direct Borohydride/Hydrogen Peroxide Fuel Cell