Alkaline seawater anion exchange membrane electrolysis for green hydrogen production (그린수소생산을 위한 해수 음이온교환막 수전해 기술)
발표자
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초록
내용
지구상 가장 풍부한 수자원인 해수를 전해액로 활용하는 음이온교환막 수전해 기반의 해수 수전해는 그린수소의 경제성을 확보할 수 있으나, 수소생산 과정에서 생성되는 염화물로 인한 해수 수전해 스택의 핵심소재 및 부품의 부식 및 해수에 포함되어 있는 다양한 이온들로 인한 낮은 성능과 내구성으로 경제성이 낮아짐으로 이와 같은 난제를 해결하기 위한 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 수전해 산소발생반응 중 경쟁적으로 발생되는 염소발생 반응(ClER; 2Cl- àCl2 + 2e-; E0 = 1.36 VRHE)을 억제하고 산소발생반응 과전압이 개선된 비귀금속 촉매를 개발하였고 이를 기반으로 대면적 전극 및 막전극접합체(MEA) 공정 기술을 개발하였다. 또, 개발된 MEA가 적용되는 단위전지(single cell) 및 스택의 핵심 부품들의 내부식성과 전도도 개선을 위한 최적화 연구를 진행하여 알칼라인 해수에서 우수한 성능 및 내구성을 확보하였다. 이를 통해, 해수 수전해을 위한 촉매 소재-전극/MEA-스택에 관한 전주기 연구 관련 원천 기술을 확보하였다.