[최종 연구목표] 기존 수전해 기술 대비 50% 이상 전력 소모를 줄이며, flow 셀을 이용한 대량 연속 수소 생산이 가능한 저전력 수전해 기술 개발[세부연구목표](1) 저전력 수소 생산- 양극 대체 반응 기반 저전력 수전해 수소 생산 기술 구현- 기존 수전해 시스템 대비 전력 소모 50% 이상 감소(2) 비귀금속 촉매 개발- 나노이종구조 도입을 통해 비...

현재 초기 연구단계인 그린 암모니아 생산 공정의 최대 걸림돌은 낮은 선택도와 생산량 한계를 극복하는 것이다. 이를 위한 핵심 아이디어는 질소 환원 반응 활성화를 위한 고효율 (광)전기화학 촉매를 합성하고, 이를 기반으로 고 선택성 삼상변환 시스템을 적용하는 것이다. 본 연구는 전기화학촉매 전문가-삼상변환 시스템 전문가-광촉매 전문가 그룹 간의 유기적인 공동연구를 통해 수행될 것이다. 총 2 단계의 연구 기간 중 1 단계에서는 탄소제로 암모니아 생산 효율 향상에 집중하며, 2 단계에서는 이와 함께 암모니아 활용을 위한 암모니아 전환 수소 추출기술을 병행하여 개발할 계획이다. 나노클러스터 전기화학 촉매 개발 (1, 2 단계) - 나노클러스터 전기화학 촉매 합성/특성 분석 및 효율 향상 연구 - 암모니아 생성 반응 메커니즘 이론/실험적 분석 광활성/광변환 소재 개발 (1, 2 단계) - 질소 환원 반응 맞춤형 이종구조 광촉매 합성 및 광변환 전하 전달 메커니즘 분석 - 광전 변환 PV(photovoltaic) 셀 효율/안정성 향상 및 자가구동 시스템 제작 삼상변환 시스템 제작 및 암모니아 생산 최적화 (1, 2 단계) - 나노클러스터 (광)촉매 기반 삼상변환 시스템 제작 및 (광)전기화학 반응 특성 향상 - 소재공정 최적화를 통한 세계 최고 수준의 암모니아 생산 선택도 및 전환률 확보 암모니아 변환 기술 개발 (2 단계) - 암모니아 저장 및 수소 전환 실용화를 위한 저온 전기화학 촉매 원천 기술 개발 - 고체산 전기화학셀 기반 암모니아 전환 수소생산 효율 향상 연구

본 “탄소제로 그린 암모니아 사이클링 연구센터”는 전 세계 에너지 소모량의 1~3%를 소비하고, 연간 6억 톤의 온실가스를 배출하는 하버-보쉬 공정을 대체하는 친환경 (광)전기화학 소재 공정을 개발하고자 한다. 또한 암모니아 전환을 통해 수소에너지를 생산하여 그린 암모니아 사이클을 완성하고자 한다. ▶ 1 단계 목표 : 세계 최고 수준 암모니아 생산량, 선...

본 “탄소제로 그린 암모니아 사이클링 연구센터”는 전 세계 에너지 소모량의 1~3%를 소비하고, 연간 6억 톤의 온실가스를 배출하는 하버-보쉬 공정을 대체하는 친환경 (광)전기화학 소재 공정을 개발하고자 한다. 또한 암모니아 전환을 통해 수소에너지를 생산하여 그린 암모니아 사이클을 완성하고자 한다. ▶ 1 단계 목표 : 세계 최고 수준 암모니아 생산량, 선...