한국세라믹기술원과 포스텍이 고온에서 안정된 기능을 나타내는 페로브스카이트 전극 기술을 개발했다. 연구 성과는 영국 왕립화학회가 발간하는 '재료화학저널' 4월호 표지 논문으로 선정됐다.
신태호 한국세라믹기술원 선임연구원과 정종식 포스텍 화학공학과 교수 공동연구팀(이하 신 연구팀)은 최근 익스솔루션(Ex-solution) 기법을 활용해 새로운 층상구조의 페로브스카이트 전극을 개발했다고 13일 밝혔다.
이 전극은 고온에서 높은 안정성을 나타내 산화물 전극이나 금속 나노입자로 활용할 수 있다.
페로브스카이트는 부도체, 반도체, 도체의 성질을 모두 띤 특별한 구조의 금속 산화물이다. 익스솔루션은 페로브스카이트 결정 구조 표면에서 전이금속을 분출해 새로운 금속 나노입자를 형성하는 나노소재 기술의 하나다.
기존 익스솔루션 적용 페로브스카이트는 단순 결정구조였고, 연구 적용 소재도 니켈(Ni) 나노입자에 국한돼 고온에서 불안정하다는 한계를 보였다.
신 연구팀은 페로브스카이트를 층상구조로 만든 후 전극 위에 철(Fe) 나노입자를 분출해 내는 방법으로 고온에서 안정성을 확보했다.
신태호 선임연구원은 “이 기술은 니켈 이외에 철과 같은 다른 촉매 특성을 띤 전이금속으로도 나노입자 형성을 가능하게 만들었다는 점에 또 다른 의미가 있다”면서 “응용 분야에 따라 각기 필요한 금속입자 촉매를 페로브스카이트에 형성할 수 있어 고체산화물연료전지, 이산화탄소 환원 촉매, 연료개질 촉매 등 활용성이 높다”고 말했다.
진주=임동식기자 dslim@etnews.com
