본 기술은 리간드와 금속 전구체만을 혼합해 금속-리간드 착물을 만들고, 이를 분리해 지지체에 담지한 뒤 열처리로 리간드를 탄화시켜 탄소껍질이 금속을 감싼 촉매를 합성하는 방법입니다. 환원제나 중합제 같은 추가 화학 첨가물 없이 단일 반응기에서 합성·담지·코팅이 이루어집니다.
고분자 전해질막 연료전지(PEMFC)의 Pt/C 촉매는 구동 중 탄소 지지체가 부식되어 백금이 탈락하거나 뭉치는 등 내구성이 열악한 문제가 있었습니다. 탄소껍질 코팅 촉매를 만드는 기존 방법은 공정이 여러 단계로 복잡했고, 백금 전구체와 아닐린 단량체를 그대로 쓰는 방식은 미반응 단량체와 폴리아닐린이 섞이는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 리간드가 금속 전구체와 만날 때만 반응하도록 하여 촉매 금속에만 탄소층을 선택적이고 균일하게 형성하며, 코팅층이 금속 입자 사이를 격리해 응집을 막습니다. 한 번의 분리 과정만으로 촉매를 얻을 수 있어 공정 비용이 크게 줄어듭니다. 백금을 쓰면 PEMFC 환원극의 산소 환원반응용 촉매와 각종 전기화학 반응 촉매에 적용될 수 있어 백금 사용효율을 높이고 연료전지 단가를 낮추는 데 기여합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 웨어러블 기기용 12층 Any layer Multi-flexible PCB 배선의 친환경 일괄 도금 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
US11081702B2
