프로젝트 소개
본 과제는 수소를 이용해 전기를 생산하는 발전용 PEMFC의 핵심 부품인 막전극접합체(MEA)를 더 높은 성능과 내구성, 낮은 비용으로 개발하는 연구임. 친환경 도심형 발전소와 수소에너지 보급 확대를 위한 탄화수소계 소재 중심의 연료전지 기술 개발에 해당함.
연구 목표는 성능 300mA/cm2@0.8V와 내구성 8 μV/h를 갖는 발전용 PEMFC MEA 핵심 소재 기술 확보임. 핵심 연구 내용은 hydrocarbon계 전해질막과 강화복합 전해질막 설계·합성, 전극-전해질막 계면 엔지니어링, 저가습·고접압 운전용 나노박막전극 및 hydrocarbon계 바인더 개발임. 또한 물리적 증착법을 활용한 단원자 백금 촉매, PtM 초격자 구조 합금 촉매, 고결정성 탄소소재와 그래핀이 코팅된 금속 나노 입자 제조 및 성능·내구성 평가를 진행함. 기대 효과는 탄화수소계 전해질막, 촉매, 전극층 및 바인더를 포함한 MEA 기술의 국산화와 고출력·고내구성 저가 연료전지 제조기술 원천기술 확보임. 이를 통한 에너지변환장치 시장 확대, 신재생에너지 보급, 이산화탄소 저감 및 국내 에너지산업 경쟁력 강화가 기대됨.