정우철 교수 연구팀, 상온·상압10분 공정으로 표면 활성화하는 획기적 연료전지 전극 성능 향상 기법 제시

서울대 정우철 교수, 세라믹기술원 신태호 박사 공동 연구팀 (제1저자: 홍영택 박사과정, 김현승 박사, 이상원 박사)이 고체산화물 연료전지 공기극의 반응성을 크게 향상시킬 수 있는 간단한 표면 활성화 기술을 제시하였다.

연구진은 혼합 전도성 산화물 전극을 알칼리 용액에서 전압을 인가하는 알칼라인 리칭 (Alkaline Leaching) 기법을 도입, 양이온을 선택적으로 용출시켰다.

그 결과 PrBa0.8Ca0.2Co2O5+δ 표면은 비정질의, 코발트가 풍부한 구조로 재구성, 단 10분의 처리만으로 활성이 5.6배 향상되었고 단전지에서도 최대 출력 밀도가 650 °C에서 2.10 W·cm⁻²로 기존 대비 33% 향상하였다. 본 연구는 상온·상압 조건에서 가능한 간단한 공정으로 산화물 표면 반응성을 효과적으로 제어할 수 있는 범용성 높은 전략을 제시하여, 2026년 1월 세계적인 학술지 Advanced Materials에 게재되었다.

▲ 정우철 교수, 홍영택 박사과정, 김현승 박사, 알칼라인 리칭을 통한 고체산화물 연료전지 전극 표면 활성화