본 기술은 비전도성 지지체 표면에 폴리도파민 코팅을 형성하고 그 위에 금속 또는 금속 산화물 나노 입자를 만든 뒤 폴리도파민을 탄화하여 전도성 탄소로 전환하는 연료전지용 촉매 복합체 제조 방법입니다. 이 촉매 복합체를 포함하는 전극, 연료전지, 막전극 접합체까지 포괄합니다.
연료전지 촉매로 가장 활성이 높은 백금은 단가가 비싸고 매장량이 한정되어 있다는 문제가 있었습니다. 기존 담지 촉매는 주로 탄소 지지체에 의존했고, 실리카나 알루미나처럼 내구성이 좋은 비전도성 지지체에는 나노 입자를 고밀도로 균일하게 형성하기 어려운 한계가 존재했습니다.
본 기술은 폴리도파민의 표면 개질 능력으로 비전도성 지지체에도 1~10nm 크기의 나노 입자를 높은 밀도로 고르게 형성하고, 탄화된 폴리도파민이 지지체와 입자 사이에 전기 전도 경로를 만들어 촉매의 전기 전도도를 높입니다. 수소 연료전지 차량, 분산형 발전용 연료전지 스택, 막전극 접합체 생산에 적용될 수 있어 소량의 귀금속으로도 전기화학 반응 효율을 끌어올리는 촉매 설계가 가능해집니다.
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