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[学术] 刘远哲·李相旭教授组开发了铂基电化学催化剂
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  • 2021-03-31 09:49:05

 

   化学分子工程系的刘远哲、李相旭教授组开发了氢燃料电池商用化的核心,高效率低成本非铂基催化剂。该研究是在京畿道产学合作支援事业——京畿道地区合作研究中心(以下简称GRRC)的支持下进行的。

 

  研究是与韩国科学技术研究院(KIST)的刘成钟博士研究组共同进行的。GRRC 在5日发表共同研究组在进行氢能全周期核心材料研究的过程中,开发了可以代替铂基氧气还原反应催化剂的非铂基电化学催化剂。

 

   氢能量是指氢离子与氧气相遇生成水时形成的电能。这时,必须需要帮助化学反应快速进行的催化剂,主要使用铂。但是,因为铂的价格高,所以商用化有限。

 

   研究组合成了至今为止尚未报告过的在碳(FeSiNC)单元子上共同掺杂铁(Fe)、硅(Si)、氮(N)(为了调节某种物质所具有的结构特性,添加少量的元素或化学物质的工程)的新催化剂,确认了可以用低成本代替现有的催化剂。

 

   另外,对该研究进行了数值化的电脑模拟研究,查明了卓越的氧气还原反应性能的原因。对燃料电池中的阴离子交换膜燃料电池(anion exchange membrane fuel cell)进行了制备和性能测试,为低成本、高效率的非铂催化剂的商业化奠定了实验基础。

 

   刘远哲、李相旭教授组说:“在国家关注的氢能利用中,开发了能够代替燃料电池商用化的障碍物——昂贵的铂基础电化学催化剂的催化剂。这为开发经济高效的非铂催化剂的新飞跃奠定了基础。”

 

   该研究结果刊登于材料化学领域国际著名学术期刊《Journal of Materials Chemistry A》2月21日最新一期上。

 

   此外,GRRC事业是京畿道为了支援研究开发基础不足的中小型企业,将省内大学、研究所和中小型企业连系起来,支援技术开发活动的产学合作模式事业。今年支援的费用为52亿7000万韩元,每个中心支援5亿1000万韩元,包括ERICA校区在内的10个中心正在积极进行研究开发。

 

    ▲非铂基催化剂的燃料电池评价结果ⓒGRRC

 ▲非铂基催化剂的燃料电池评价结果ⓒGRRC


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