수소·연료전지전기신문
UNIST, 네오디뮴 첨가 망간 수전해 촉매 개발
UNIST 에너지화학공학과 류정기·이준희 교수팀이 망간 산화물에 희토류 원소 네오디뮴(Nd)을 넣어 강한 산성 환경에서 1000시간 이상 작동하는 산소 발생 촉매를 개발했다고 밝혔다. 이 촉매는 강산성 용액에서 전극 면적 1㎠당 200mA 전류 조건으로 1,000시간 이상 안정적으로 작동했으며, 네오디뮴을 넣지 않은 비교 촉매는 같은 조건에서 약 300시간 이후 성능이 빠르게 떨어졌다. 실제 수전해 장치 적용 시험에서는 1㎠당 100mA 조건에서 600시간 이상 작동했고, 같은 전류를 흘리는 데 필요한 추가 전압도 낮아졌다. 연구팀은 네오디뮴이 주변 망간에 전자를 공급하고 결합 상태를 조절해 산소 발생 반응에 유리한 3가 망간(Mn³⁺) 상태를 유지시키며, Mn₂O₃ 영역은 반응을 촉진하고 MnO₂ 영역은 산성 환경에서 구조를 지탱한다고 설명했다. 연구는 김현구·조진형 연구원이 제1저자로 수행했고 과학기술정보통신부 한국연구재단(NRF), 지역혁신선도연구센터(RLRC) 사업 등의 지원을 받았다.
방금 전