충남대는 유기재료공학과 진형민 교수와 건국대 정지원 교수팀이 차세대 전지 기술인 아연-공기전지(Zn-air battery) 성능과 내구성을 획기적으로 향상할 수 있는 촉매 시스템을 개발했다고 27일 밝혔다.

공동 연구팀은 촉매 입자의 분산성과 안정성을 동시에 해결할 수 있는 새로운 합성 방법을 도입해 아연-공기전지의 핵심인 산소 발생 반응(OER) 효율과 장기 안정성을 크게 높였다. 이리듐(Ir)을 비롯한 다양한 금속 나노입자들을 안정적으로 분산시키는 기술을 개발, 기존 촉매보다 우수한 촉매 활성과 안정성을 구현했다. 

연구팀은 아연-공기전지 산소 발생 반응에서 기존 상용 촉매(Ir/C)와 비교해 매우 뛰어난 안정성을 보였다고 설명했다. 100 사이클 이상의 테스트를 한 결과, 장기간 안정적인 구동이 가능하다는 것을 확인했다.

고가 귀금속인 이리듐을 최소한만 사용해 비용 절감과 효율 증대를 동시에 꾀했다.

진형민 교수는 "아연-공기전지뿐만 아니라 연료전지, 금속-공기전지, 그린수소촉매 등 다양한 전기화학적 에너지 저장 및 변환 장치에 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '물질 화학 저널(Journal of Materials Chemistry A' 1월호 표지 논문으로 게재됐다.