6일 업계에 따르면 국내 연구진이 0.02초 만에 연료전지 등 차세대 에너지 저장 및 발전에 광범위하게 적용되는 고엔트로피 촉매 및 단일원자 촉매 합성을 세계 최초로 구현했다.
카이스트(KAIST)는 전기및전자공학부 최성율 교수, 신소재공학과 김일두 교수 연구팀이 강한 빛을 다양한 탄소 기반 소재에 조사, 0.02초 이내에 나노입자 촉매와 단일원자 촉매를 진공 시설이 없는 대기 조건에서 합성하고 우수한 촉매 성능을 구현하는데 성공했다고 밝혔다.
연구팀은 지난해 4월 제논 램프 빛을 조사해 금속산화물의 상(phase) 변화와 표면에 촉매 입자가 생성될 수 있음을 최초로 밝혔고 그 후속으로 소재의 광열효과를 유도하는 합성법에 대한 연구를 진행했다. 이에 1800~3000℃의 초고온과 빠른 승·하온 속도를 통해 기존 합성법으로는 구현할 수 없는 촉매 입자를 합성하는 데 성공했다.
이 기술은 대면적의 빛을 활용하고 대기 중의 환경에서 매우 빠른 시간(0.02초 이내)에 고엔트로피 촉매 및 단일원자 촉매의 합성을 세계 최초로 구현한 기술이다. 광열효과가 뛰어난 소재(탄소 나노섬유, 그래핀 산화물, 맥신)에 다종 금속 염을 고르게 섞어주고 빛을 가하게 되면 초고온 및 매우 빠른 승·하온 속도를 기반으로 최대 9성분계의 합금 촉매를 합성할 수 있음을 밝혔다. 합금 촉매는 연료전지, 리튬-황전지, 공기 전지, 물 분해 수소 생산 등 저장 및 발전에 광범위하게 적용되며, 비싼 백금의 사용량을 획기적으로 줄이는데 유리하다. 한편 한양이엔지는 아이디케이랩의 지분 5.40프로를 보유하고 있다.
