| 초록 |
연료전지는 산소 환원 전극에서의 높은 활성 손실로 인하여 효율이 저하되는 문제점을 보완하기 위해 다량의 백금촉매가 사용된다. 그러나 백금의 한정된 매장량과 높은 가격으로 인해 비귀금속 촉매 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 높은 산소환원반응 특성을 나타내는 질소 도핑 탄소 촉매는 개발되고 있으나, 반응 메커니즘에 대한 이해가 매우 부족한 상황이며 정확한 활성점도 규명되어 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구는 질소 종 활성점의 비율을 조절하여 촉매를 합성하고 전기화학적 분석을 통하여 산소환원반응에 대한 활성점의 기여도에 대해 분석하였다. 2-시아노구아닌을 피리디닉 질소 도핑과 비표면적 향상 소스로써 사용하였으며 피리디닉 질소의 도핑을 점차 증가시켜 활성점의 비율을 조절한 철과 질소가 도핑 된 다공성의 탄소 촉매를 합성하였다.최적된 촉매는 산성과 염기성 분위기에서 높은 산소 환원 반응 활성을 나타냈고 10,000 사이클의 내구성 테스트를 통하여 상용 백금 촉매보다 높은 내구성을 보였다. |
