Fuel Cells
자연친화적 에너지원에 대한 수요가 증가함에 따라 DGIST 에너지공학전공에서는 연료와 공기가 공급되는 조건에서 지속적으로 전기를 생산할 수 있는 연료전지에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 화학에너지를 전기에너지로 바꾸는 기본적 원리로 구동되는 연료전지는 전기차에 대한 높은 수요와 맞물려 산업적으로 매우 빠른 속도로 발전하고 있습니다. 본 전공에서는 전반적인 연료전지에 대한 연구와 더불어 수소 이온 전도도가 큰 고분자 막을 전해질로 활용하는 고분자 전해질 연료전지와 관련된 연구를 진행하고 있습니다. 또한 바이오 연료전지는 생체 적합성으로 인해 이식 가능한 전력원과 초소형 소자로서 각광받고 있습니다.
해당 연구에서는 값비싼 백금을 대체할 수 있는 전이금속 기반 촉매 활물질과 더불어 나노소재 합성과 관련된 우수한 기술력을 통해 에너지 변환효율과 출력밀도를 향상시키기 위한 기술 개발을 목표로 합니다. DGIST 에너지공학전공에서는 모바일 및 교통수단에 적용 가능한 효율성, 내구성, 가격 경쟁력을 동시에 확보하는 연료전지 개발을 목표로 합니다. 또한 촉매 소재와 함께 연료전지 반응기 내 멤브레인 개발을 통해 미래 연료전지 산업을 선도할 수 있는 핵심 기술을 활발히 연구하고 있습니다.
- 저백금, 비백금 기반 고성능 촉매 소재 개발
- 낮은 습도 조건에서 구동 가능한 고분자 전해질 멤브레인 개발
- 내부식성의 안정한 담체 개발
- Membrane electrode assembly (MEA) 셀 설계 및 개발
- 미생물 연료전지를 위한 새로운 전극소재 개발
With the ever-increasing demand for eco-friendly energy source, our department develops fuel cells which can continuously produce electricity under the supply of fuels and air. Currently, the industry for electrical vehicles (EVs) is growing very fast, and fuel cell, which directly converts chemical energy to electricity, is receiving significant attention for transportation and portable applications. Research scope and field of our department cover all types of fuel cells. Especially, polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC) are considered as promising candidates for the transport applications. Further, biofuel cells are the most attractive small scale power sources for implantable and micro-scale devices due to their biocompatibility.
With the aid of advanced nanotechnology, we pursue to enhancement and optimization of the energy conversion efficiency and power density of fuel cells by understanding the structure-property relationship of new materials. Therefore, the ESE fuel cell research targets to develop efficient, durable and cost-effective fuel cell systems for mobile and transport applications. We develop core technologies in not only catalysts but also membranes in fuel cell reactor for the future fuel cell industry. Thus, our research features on the following topics.
- High performance low-Pt and non-Pt based catalysts
- Alternative polymer electrolyte membranes operating under low-humidity
- Corrosive resistant support
- Design and development of advanced membrane electrode assembly
- New cathode materials for microbial fuel cells