KIST "고성능 고온형 연료전지 전해질막 개발"

내구성·전도성 향상…"전해질막 국산화에 기여 기대"

한국과학기술연구원(KIST)은 내구성과 전도성을 높인 고온형 고분자 전해질 연료전지(HT-PEMFC)용 전해질막을 개발했다고 24일 밝혔다.

전해질막은 전극 사이에 수소이온을 전달하고 연료전지의 연료인 수소가 산소와 혼합되지 않게 분리하는 전지 소재다.

고온형 고분자 전해질 연료전지는 120℃ 이상에서 작동하는 전지다.

작동하며 생기는 열을 이용해 메탄올을 수소 연료로 변환하는 장점이 있으나 전지 전해질막의 내구성이 좋지 않아 상용화에는 어려움을 겪고 있다.

현재 전해질막으로는 주로 인산을 추가한 폴리벤즈이미다졸(PBI) 계 소재를 쓰는데, 160℃ 정도에서 녹는 문제가 있었다.

연구진은 안정성을 높이기 위해 설폰산기를 포함한 FBI를 합성하고, 여기 인산을 추가하는 방식으로 막을 만들었다.

새로 개발한 막은 160℃에서 손상되지 않았다.

기존 전해질막보다 전도성이 44% 더 높았으며 시간에 따른 전압감소도 63% 더 낮게 나타나는 등 우수한 성능이 확인됐다.

연구를 진행한 헨켄스마이어 디억 책임연구원은 "고온형고분자 전해질막은 수소전기차용 연료전지의 핵심 소재지만 기술적인 장벽이 높아 현재는 소수의 국가에서만 생산 가능한 실정"이라며"이번 결과가 전해질막의 국산화에 기여할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

연구 결과는 '저널 오브 멤브레인 사이언스'(Journal of Membrane Science·온라인판 6월 27일 자)에 실렸다.

/연합뉴스