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#알칼라인 수전해

켄텍, 부하변동 대응 알칼라인 수전해 전극 개발

한국에너지공과대학교(KENTECH) 에너지공학부 김창희 교수 연구팀이 부하변동 조건에서도 성능을 유지하는 알칼라인 수전해 전극과 대면적 균일 구현이 가능한 공정 기술을 확보했다고 밝혔다. 연구팀은 코발트-인에 니켈을 도입해 이종접합(hetero-junction) 구조의 수소 발생 전극을 설계했고, 밀도범함수이론(DFT) 계산과 전기화학 실험으로 구조적 안정성과 내구성을 검증했다. 개발된 니켈-코발트-인 전극은 재생에너지 출력 변동을 모사한 온·오프 운전 조건에서 기존 니켈 기반 상용 전극 대비 열화율이 20% 이상 감소했다. 알칼라인 수전해 단일 셀 실험에서는 전류밀도 0.4 A/㎠ 조건에서 약 86%의 효율을 기록했다. 연구 결과는 국제학술지 Energy & Environment Materials에 4월 30일 온라인 공개됐으며, 심준석 박사과정과 김완식 박사후연구원이 제1저자, 김창희 교수가 교신저자로 참여했다.

10월 23일

수소·연료전지헬로디디

에너지연, 니켈·코발트 기반 알칼라인 수전해 전극 개발

한국에너지기술연구원은 강경수 수소에너지연구소 책임연구원과 이현준 수소연구단 선임연구원 연구팀이 알칼라인 수전해용 '이종구조 전극'을 개발했다고 17일 밝혔다. 이 전극은 백금 등 귀금속 대신 니켈과 코발트를 사용한다. 연구팀은 귀금속 전극 대비 원가가 99% 이상 낮다고 설명했다. 수전해는 물에 전기를 흘려 수소와 산소로 분해하는 기술이며, 이 가운데 알칼라인 수전해는 설비 비용이 비교적 낮아 대규모 수소 생산에 유리하지만 수소 생성 반응 속도가 제약 요인으로 지목된다.

9월 17일

수소·연료전지가스신문

에너지연, 귀금속 대비 원가 99% 낮은 수전해 전극 개발

한국에너지기술연구원 수소에너지연구소 강경수·이현준 박사 연구진이 알칼라인 수전해용 이종 구조 전극을 개발했다고 밝혔다. 이 전극은 물 분해를 촉진하는 산화니켈과 수소 발생 반응에 유리한 니켈-코발트 합금을 하나의 전극 표면에 함께 배치한 구조로, 귀금속 전극 대비 원가가 99% 이상 낮다고 연구진은 설명했다. 동일 조건의 상용 백금 전극 대비 40% 수준의 전압으로 수소 발생 반응을 일으켰고, 전극이 적용된 지름 8.7cm 단위 전지는 전극을 넣지 않은 니켈 전극보다 11% 낮은 전압을 기록했다. 600회 이상 가동·중단 반복 테스트 이후에도 내구성이 유지됐다. 연구진은 현재 직경 40cm 수준으로 대형화를 진행했으며 5,000cm² 이상 면적으로 확대해 MW급 알칼라인 수전해에 적용할 계획이라고 밝혔다.

9월 17일