| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2018년 봄 (05/16 ~ 05/18, 삼척 쏠비치 호텔&리조트) |
| 권호 | 24권 1호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 | 고효율의 산소환원반응을 위한 철 및 질소 도핑된 탄소 나노섬유 촉매의 제조 |
| 초록 | 직접 메탄올 연료전지(direct methanol fuel cells)는 높은 에너지 밀도, 낮은 작동온도, 친환경적인점 등 많은 장점을 바탕으로 주목 받고 있는 차세대 에너지 변환소자 중 하나이다. 음극, 전해질, 양극으로 구성되어 있으며, 일반적으로 음극(산소 전극)에서는 높은 전기 전도성 및 우수한 촉매 특성을 갖는 백금 촉매가 주로 사용된다. 그러나, 백금 촉매는 낮은 전기화학적 안정성, 높은 과전압 손실, 높은 가격이라는 단점을 보유하고 있다. 따라서, 이러한 문제점을 극복하기 위해서 백금 촉매를 대체할 수 있는 탄소계 소재(그래핀, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소나노섬유)를 이용하는 비백금 촉매에 대한 연구가 주목 받고 있다. 탄소계 소재 중 탄소 나노섬유(carbon nanofiber)는 낮은 전기적 저항, 높은 전기전도도, 높은 비표면적, 우수한 물리적/화학적 안정성와 같은 우수한 장점들을 보유하고 있어 기존에 사용되던 백금 촉매를 대체하기 위한 유망한 전극재료이다. 따라서 우리는 전기 방사법, 전구체코팅, 탄화, 산처리를 이용하여 성공적으로 철 및 질소 도핑된 탄소 나노섬유 촉매를 제조하였고, 이들의 전기화학적 촉매특성을 분석하였다. 제조된 철 및 질소 도핑된 탄소 나노섬유 촉매는 주사전자현미경(feild-emission scanning electron spectroscopy)과 투과전자현미경(transmission electron microscopy)을 이용하여 형상 및 구조분석을 실시하였고, X-선 회절분석(X-ray diffraction)을 이용하여 결정구조 분석을 진행하였다. 전기화학적 촉매 특성은 선형 이동 전압 곡선(linear sweep voltammetry)을 이용하여 평가하였다. |
| 저자 | 이영근1, 안건형2, 안효진1 |
| 소속 | 1서울과학기술대, 2옥스포드대 |
| 키워드 | 산소환응반응; 비백금 촉매; 철 및 질소 도핑; 탄소 나노섬유 <BR> |
