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나노섬유 정렬기술로 수소연료전지 수명 늘린다

정렬 전기방사기술 활용…격자 구조의 PTFE 나노섬유 제조

국내 연구진이 격자 구조의 나노섬유를 활용해 내구성을 높인 수소연료전지용 전해질막(Membrane)을 개발했다.

한국생산기술연구원은 이 기술을 생기원 섬유연구부문 윤기로 박사 연구팀과 카이스트(KAIST) 신소재공학과 김일두 교수, 서울대 화학생물공학과 성영은 교수 연구팀이 개발했다고 25일 밝혔다.

연구팀은 격자 구조의 폴리테트라플로오로에틸렌(PTFE)을 전해질막 보강용 지지체로 사용했다.

연구팀에 따르면, 격자 구조의 PTFE 나노섬유는 기공 사이로 수소이온의 전달을 돕는 고분자 물질의 침투가 용이하고, 고분자 물질의 팽창 및 수축 시에도 안정적으로 전해질막의 형태를 유지하는 것으로 나타났다. 또한 수소차의 구동환경을 모사해 연료전지 내부의 습도 변화를 반복하는 실험에서 2만1천회 반복 후에도 크로스오버가 일어나지 않았다.

이에 수소차용 연료전지에 바로 적용할 수 있는 내구성을 갖췄다고 연구팀은 설명했다.
나노섬유 정렬기술로 수소연료전지 수명 늘린다 - 산업종합저널 에너지
격자 구조의 PTFE 나노섬유 및 강화 복합 전해질막 제조 모식도 (사진=한국생산기술연구원)

한편, 이번 연구는 한국연구재단 개인기초연구사업을 통해 진행했다.


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