[일본] 수소 대량 생산 가능케 하는 양극 재료 개발

일본 국립연구개발법인 산업기술종합연구소(AIST)는 수소의 대량 생산을 가능케 하는 고체 산화물형 전해셀(SOEC)을 가진 산화물 나노복합화 양극 재료를 개발했다고 밝혔다.

수소 사회 실현을 위해 물을 전기분해 하고 수소를 합성하는 기술개발 진행되고 있다. 그 중에서도 SOEC에 의한 물 전기분해는 수소 제조에 필요한 에너지를 기존 방식보다 20~30% 감소할 수 있으며, 백금 등의 귀금속 전극이 불필요하는 등 장점이 있으나 셀 면적당 수소 제조량이 작은 단점이 있다. SOEC의 양극은 전기전도도가 높고 전기 저항이 낮을수록 높은 전류밀도를 얻을 수 있다.

연구팀은 사마륨 스트론튬 코발 타이트(SSC)와 사마륨 첨가 세리아(SDC)의 일차 입자를 나노 레벨에서 균질화시킨 나노 복합 구조의 이차 입자를 설계하고 분무 열 분해법에 의한 제조 공정으로 합성하여 넓은 반응장과 높은 전기 전도성 물질을 개발하였다.

동 재료를 사용한 SOEC 고온 수증기 전기분해 결과, 전해 전류밀도는 2.3A/cm2였으며 셀 면적당 전기 수소의 합성 속도도 고분자형의 물 전기분해의 합성 속도의 2배 이상을 달성하여 전기분해 셀 컴팩트화에 기여할 수 있는 가능성을 보였다고 밝혔다.    

[출처 = 녹색기술정보시스템(www.greenplatform.re.kr) / 2016년 11월 23일]