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저가 고내구성 백금합금계 나노촉매 기반 연료전지 모듈

과제번호
20020775
수행기간
2022-04-01 ~ 2025-1
  • 과제 개요
  • 참여 기관

[최종목표]

  ㅇ 저가 고내구성 백금합금계 나노촉매 기반 연료전지 모듈 개발


[1단계 1차년도 개발내용]

  ㅇ 탄소담체 비표면적 100m2/g이상, 결정성 3.0nm 이상 산화전극 개발

  ㅇ 탄소담체 비표면적 300m2/g이상, 결정성 1.5nm 이상 환원 전극 개발

  ㅇ 탄소담체 내 부식성 60% 이하 달성

  ㅇ 촉매 탄소열화 내구성 40% 이하 달성

  ㅇ 촉매 생산량 10g/batch, 촉매 생산 수율 85% 이상 달성

  ㅇ 전극성능 0.2A/cm2, 전극 내구성 20,000cycle, 담지체 내구성 50% 이하, MEA 출력당 백금 사용량 0.8g/kWgross 이하 달성

  ㅇ 촉매 성능 0.905V, 12m2/g 이상, 내피독성 120mV 이하, 양산량 5kg/월 이상 달성

  ㅇ 연료극 탄소 비표면적 150m2/g 이상, 결정립크기 1.2nm이상 달성

  ㅇ 공기극 탄소 비표면적 60m2/g 이상, 결정립크기 2.0nm 이상 달성

  ㅇ 지지체 내구성 60% 이하 달성

  ㅇ 전극성능 0.64V 이상 달성


 

[1단계 2차년도 개발내용]

  ㅇ 탄소담체 비표면적 120m2/g이상, 결정성 3.2nm 이상 산화전극 개발

  ㅇ 탄소담체 비표면적 400m2/g이상, 결정성 2.0nm 이상 환원 전극 개발

  ㅇ 탄소담체 내 부식성 50% 이하 달성

  ㅇ 촉매 탄소열화 내구성 30% 이하 달성

  ㅇ 촉매 생산량 20g/batch, 촉매 생산 수율 90% 이상 달성

  ㅇ 전극성능 0.27A/cm2, 전극 내구성 40,000cycle, 담지체 내구성 30% 이하, MEA 출력당 백금 사용량 0.4g/kWgross 이하 달성

  ㅇ 촉매 성능 0.910V, 15m2/g 이상, 내피독성 100mV 이하, 양산량 25kg/월 이상 달성

  ㅇ 연료극 탄소 비표면적 170m2/g 이상



[2단계 1차년도 개발내용]

  ㅇ 탄소담체 비표면적 160m2/g이상, 결정성 3.4nm이상 산화전극 개발

  ㅇ 탄소담체 비표면적 450m2/g이상, 결정성 2.5nm이상 환원 전극 개발

  ㅇ 탄소담체 내 부식성 40% 이하 달성

  ㅇ 촉매 탄소열화 내구성 25% 이하 달성

  ㅇ 촉매 생산량 80g/batch, 촉매 생산 수율 92% 이상 달성

  ㅇ 전극성능 0.27A/cm2, 전극 내구성 70,000cycle, 담지체 내구성 15% 이하, MEA 출력당 백금 사용량 0.3g/kWgross 이하 달성

  ㅇ 촉매 성능 0.920V, 20m2/g 이상, 내피독성 85mV 이하, 양산량 75kg/월 이상 달성

  ㅇ 연료극 탄소 비표면적 200m2/g 이상, 결정립크기 1.4nm 이상 달성

  ㅇ 공기극 탄소 비표면적 100m2/g 이상, 결정립크기 2.7nm 이상 달성

  ㅇ 지지체 내구성 45% 이하 달성

  ㅇ 전극성능 0.67V 이상 달성



[2단계 2차년도 개발내용]

  ㅇ 탄소담체 비표면적 200m2/g이상, 결정성 3.6nm 이상 산화전극 개발

  ㅇ 탄소담체 비표면적 500m2/g이상, 결정성 3.0nm 이상 환원 전극 개발

  ㅇ 탄소담체 내 부식성 35% 이하 달성

  ㅇ 촉매 탄소열화 내구성 20% 이하 달성

  ㅇ 촉매 생산량 100g/batch, 촉매 생산 수율 95% 이상 달성

  ㅇ 전극성능 0.3A/cm2, 전극 내구성 90,000cycle, 담지체 내구성 5% 이하, MEA 출력당 백금 사용량 0.2g/kWgross 이하 달성

  ㅇ 촉매 성능 0.925V, 25m2/g 이상, 내피독성 70mV 이하, 양산량 300kg/