국내 연구진이 공기 중 산소를 연료로 사용하는 '금속공기전지'에 꼭 필요한 촉매 기술을 개발했다.
울산과학기술원(UNIST) 송현곤 교수(에너지및화학공학부·사진)팀은 금속공기전지에 쓰이는 귀금속 촉매를 대체할 '고성능 유무기 복합 촉매'를 개발했다고 16일 밝혔다.
금속공기전지는 금속을 금속이온으로 바꾸면서 뽑아낸 전자를 가지고 산소를 환원시켜 전기를 생산한다. 이 때 반응을 촉진할 촉매가 필요한데, 산소 환원에 가장 좋은 촉매인 백금은 가격이 비싸고 충전 시 산소 발생 반응을 잘 일으키지 못하는 한계를 갖고 있다. 반면 대체 촉매로 주목 받고 있는 금속 산화물 촉매는 가격은 저렴하지만 단독으로 사용할 경우 백금의 산소 환원 성능을 따라잡지 못했다.
연구팀은 이런 한계를 극복하기 위해 기존 산화물 촉매에 유기 고분자인 '폴리피롤'을 섞어 산화물 촉매의 성능을 높였다. 이 촉매를 사용해 금속공기전지를 충·방전시키자 백금보다 뛰어난 성능을 보였다고 연구팀은 설명했다.
송현곤 교수는 "이번에 개발한 촉매는 화학적인 결합을 위한 추가적인 열처리 과정이 없어 공정이 쉽고 대량생산에 용이하다"며 "금속공기전지뿐 아니라 수소연료전지의 촉매로도 높은 성능을 발휘할 수 있어 에너지 분야에서 크게 기여할 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 에너지 및 환경 분야 국제 학술지 '에너지 환경 과학'에 게재됐다.
남도영기자 namdo0@dt.co.kr
