그래핀 보호층 적용 초저백금 촉매 양산기술 및 MEA 부품화 기술개발

본 과제는 연료전지의 핵심 부품인 촉매와 MEA에 그래핀 보호층을 적용하여 백금 사용량은 줄이고 성능과 내구성은 높이는 기술을 개발하는 연구임. 이를 통해 연료전지의 제조원가를 낮추고 상용화를 촉진하는 데 목적이 있음. 연구 목표는 캐소드 촉매 활성 ≥560 mA/mgPt, MA loss <10%, 촉매 생산능력 >500 g/batch, MEA 백금 담지량 <0.05 mg/cm2, MEA 성능 >2.0 A/cm2 및 내구성 >1.6 A/cm2 달성임. 핵심 연구 내용은 그래핀 보호층 적용 초저백금 촉매의 양산 공정 설계, 고결정성 탄소 담지체와 유기 분자를 활용한 코어-탄소쉘 구조 촉매 개발, Anchoring site 도입을 통한 Pt 안정성 향상임. 또한 25 cm2 급 단위전지 평가와 대면적 전극 코팅을 통해 MEA 부품화 기술을 확보함. 기대 효과는 촉매 비용 저감과 연료전지 시스템 원가 하락, 수소 기반 에너지 산업 성장, 세계적 수준의 원천기술 및 수소 에너지 공급망 확보임.