100시간 동안 시간당 126L 수소 발생
수전해 전극 핵심 부품으로 안정적인 사용 가능
지스트 지구·환경공학부 이재영 교수팀

광주과학기술원(지스트) 지구·환경공학부 이재영 교수(에틀(Ertl) 촉매 연구센터) 연구팀은 독일 막스플랑크 화학에너지전환연구소(MPI CEC) 로버트 슐레겔 교수, 독일 울름(Ulm) 대학 티모 야콥 교수 등 독일 연구진과 함께 내구성이 향상된 니켈-철 기반 비귀금속 수전해 촉매를 개발했다.

연구팀은 실시간 금속 용출 분석*을 통해 철의 탈출이 니켈-철 촉매의 주된 열화기작임을 확인했으며, 테트라페닐포르프린(TPP, 이하 포르피린 보호막)으로 이루어진 보호막을 도포하여 철의 흘러나옴을 최소화하였다. 분자동역학* 모사에 기반하여 보호막과 유실되어 철의 극성 차이로 인해 강화막이 형성됨을 발견했다.

실시간 금속 용출 분석은 전위 하에 촉매를 이루고 있는 금속의 용출 양을 실시간으로 정량할 수 있는 분석기법이다.

기사원문보러가기