GIST, 생산비용 낮추고 성능·내구성 높인 수전해 전해질 첨가제 개발

(왼쪽부터) 공동저자인 배수안 학생과 이동열 학생, 이재영 교수(교신저자), 강신우 박사(제1저자). [사진=GIST]

[이뉴스투데이 고선호 기자] 광주과학기술원(GIST)은 환경·에너지공학부 이재영 교수(에틀(Ertl)탄소비움연구센터장) 연구팀이 철 이온 전해질 첨가제를 활용하여 음이온 교환막 수전해에서 기존 수전해 셀보다 9배 높은 9000 mA cm-2 운전 가능한 고내구성 니켈-철 전극 및 전해질 첨가제를 개발했다고 23일 밝혔다.

연구팀은 고전류에 의한 부분 전해 용출이 격자산소 근처에 있는 철의 용출을 가속화시키지만, 동시에 수용액 속에 있는 철이 전극에 재흡착되는 원리를 통해 기존 상용 수전해 셀에 비해 9배 높은 9000 mA cm-2 의 전류밀도에서 작동 가능한 표준 크기(9.0 cm2)의 전극을 개발했다.

이 교수는 “이번 연구 결과는 단위 면적당 9배 이상의 고순도 그린수소를 생산할 수 있는 전해질을 설계함으로써 수전해 기술의 성능과 내구성 문제를 동시에 해결했다는 데 의의가 있다”면서 “특히 탄소중립 시대에 걸맞은 친환경 연구 성과로서 막전극접합체(MEA) 전문 실증(PoC) 기업인 ㈜이써스와 상용화를 모색할 계획”이라고 말했다.

이번 연구는 화학공학 분야의 세계적 학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)’에 지난 5일자 온라인 게재됐다.