Development of non-pt cathode catalysts for polymer electrolyte membrane fuel cells

Abstract

세계적으로 에너지 수요가 증가 함에 따라, 높은 효율 변환 율 및 친환경적인 고분자 전해질 연료전지 시스템은 각광 받고 있다. 하지만, 전극에서 사용 되는 백금 촉매의 경우 가격 경쟁력의 개선이 필요하며, 이를 대체 할 수 있는 촉매의 개발이 시급하다. 높은 활성 및 내구성을 가지는 물질을 개발 한다면, 고분자 전해질 연료전지의 상용화를 앞 당길 수 있다. 이 연구에서는 두 가지의 다른 촉매 개발을 진행 하였다. 높은 성능을 갖는 촉매 개발을 위해 Ruthenium 금속을 기반으로 다양한 금속의 조합 및 조성을 확인 하여 삼원 합금 촉매 개발에 집중 보았으며, 탄소 기반의 촉매의 표면에 변화를 주어 높은 성능을 유도 해 보았다. 또한, 탄소 기반 촉매의 내구성을 알아 보기 위해, 다양한 조건에서 내구성 실험을 진행 하였다.