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개발동향

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분류 [생태계복원] 기타
과제명 고효율/고순도 수소생산을 위한 광전기화학셀 제조기술 연구기획
연구기관 한국생산기술연구원
연구기간 2017.04.01.~2017.12.31.
연구비 20,000 천원
핵심키워드 광전기화학, 에너지소자, 시스템설계, 전기화학, 전기분해, 태양전지, 광촉매
요약

연구목적 및 필요성

 O 201512월 신기후체제 수립을 위한 파리기후변화협약타결 이후, 전 세계적으로 온실가스를 감축하기 위한 노력이 진행 중이며, 기존의 화석연료를 신재생에너지로 대체하기 위한 연구와 투자가 확대되고 있음

 O 현재 태양광 에너지를 이용한 수소전환 효율은 ~5%로 태양전지의 효율인 ~20%보다 현저히 낮은 수준이며, 광전기화학셀을 이용한 효과적인 수소생산을 위해 다음과 같은 기술적 문제점의 해결이 시급함

 O 본 연구는 고효율/고순도 수소생산을 위한 광전기화학셀 제조기술을 개발하는 것이 목표임

 

연구 내용 및 범위

 O 광전기화학셀용 비희귀금속 기반 촉매 제조기술 개발기획

 O 효율적인 광흡수율과 전자/정공 분리 능력을 가진 전극소재 및 시스템 제조기술 개발기획

 O 수용액 내에서 높은 안정성을 갖는 전극소재 개발기획

연구성과

연구결과

 O 광전기화학셀용 비희귀금속 기반 촉매 제조기술 개발

  - 저차원 (0D, 1D 2D) 나노소재를 활용한 촉매제조기술

  - 희귀금속 (백금, 루테늄등)에서 탈피한 비희귀금속 기반 (탄소도핑소재, MoS2) 촉매 제조기술

O 효율적인 광흡수율과 전자/정공 분리 능력을 가진 전극소재 및 시스템 제조기술 개발

  - 광흡수율을 증가시키기 위한 전극표면 나노패턴 제조기술

  - 효율적인 전자/정공 분리를 위한 에너지밴드 디자인 및 소자제조기술

  - 물분해 효율을 높이기 위한 전극표면 촉매분산 기술

  - 고순도 수소생산을 위한 수소/산소 분산포집기술

 O 수용액 내에서 높은 안정성을 갖는 전극소재 개발

  - 안정적인 수소생산을 위한 고수명 전극제조기술

  - 생산된 수소의 효율적인 포집을 위한 전극구조 제어기술

 

활용계획

 O 광전기화학셀 제조기술 확보를 통한 친환경 수소생산기술 확보

  - 에너지 하베스팅을 위한 촉매 및 소자제조기술 개발

  - 석유화학, 제철, 반도체 및 연료전지 등의 수소시장 수요충족

  - 경제적 수소생산을 통한 청정에너지 생산기술 개발

 O 환경규제강화 대응 및 응용산업 관련 신사업 창출과 활성화

  - 화석연료를 이용한 수소생산에서 탈피한 친환경적 수소생산 기술개발

  - 에너지와 환경문제를 동시에 해결할 수 있는 청정에너지 생산기술개발

  - 화석연료 사용 저감을 통한 환경규제강화에 대응

  - 사업화를 통한 울산지역 신성장동력 산업 발굴

 

주요성과

 O 보고서 1

첨부파일 ndslOrgDocDown(230).pdf
출처 국가과학기술정보센터
등록일 2020-03-05

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