과제명 : 첨단 자동차용 나노 백금족 입자의 제조와 응용기술 동향

분석구분

이머징 기술분석

과제수행자

*

분석일

2016-12-13 00:00:00.0

기술산업분류

재료

작성기관

한국과학기술정보연구원

키워드

나노 백금족  PEFC  백금촉매전극

과학기술표준분류

재료

내용

한국과학기술정보연구원에서는 이공계의 첨단과학기술정보 중에서 연료전지자동차(FCV)의 핵심이 되는 백금전극재료인 나노백금촉매의 제조와 응용에 관한 기술정보를 발표합니다. 화석연료 과대사용으로 CO2 발생량이 증대하여 금세기 말에는 지구환경이 최고 6.4℃까지 상승할 것으로 예측하고 있습니다. 현재 전 세계 자동차는 매년 약 3천 5백만 대 생산되어 CO2 과대발생량을 줄이기 위하여 자동차경량화, 연비향상기술개발 및 CO2를 전혀 발생하지 않는 전기자동차(EV)와 연료전지자동차(FCV)를 개발하여 시험판매 중에 있습니다. 무공해 에코카 중에서도 FCV는 수소를 3분 만에 1회 충전하여 500km 이상 운행할 수 있는 이점이 있습니다. FCV는 고분자 고체형 연료전지(PEFC)의 전기화학 에너지를 이용하여 운행하는데, 이 PEFC의 핵심 재료는 백금촉매전극입니다. 백금은 남아프리카 등의 일부 국가에 편재되어 있을 뿐만 아니라 Pt 53$/g 정도로 고가입니다. 현재 고가의 FCV는 대중화가 안 되고 있으므로 FCV 제조비용을 줄이는 한 방법으로 Pt를 나노화 하거나 Pt와 이종금속을 복합화 하여 Pt사용량을 줄이는 연구가 활성화되고 있습니다. 현재 PEFC에 Pt를 사용하는 양은 0.2～0.1㎎/㎠인데, 전지의 성능을 향상시키면서 Pt양을 0.05～0.03 ㎎/㎠까지 감소시키는 것을 목표로 하여 각국이 연구 개발하고 있습니다. 나노백금 제조는 습식환원법을 중심으로 하여 Pt촉매를 제조하는데 장치나 공정 면에서 유리합니다. PEFC의 전극재료로 사용하는 Pt촉매는 Pt/C, 폴리올법, 개량형 Cu-UPD/Pt 치환법 등에 의한 Pt촉매 및 나노캡슐법에 의한 Pt/GCB, Pt/Au/C, PtCo/C, PtPd/C 등이 연구 개발되고 있으며, 촉매의 활성향상 및 안정화 기술 등이 보고되고 있습니다. 본고는 나노Pt, 나노Pt촉매 제조기술, 리사이클링 및 촉매의 응용기술을 조사한 것으로써, 이 정보가 해당 기술자들에게 전달되어 국가발전에 미력이나마 도움 되기를 바랍니다.

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