중온 직접 암모니아 SOFC 성능·내구성 향상을 위한 Co–GDC 나노촉매 연료극 개발

기계공학과 홍종섭 교수 연구팀은 한양대 김경학 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 중온 직접 암모니아 SOFC의 성능과 내구성을 동시에 향상시키는 Co–GDC 나노촉매 기반 연료극 표면개질 기술을 개발하였다. 연구팀은 Ni/YSZ 연료극에 Co–GDC 나노촉매를 도입하여 암모니아 분해 중간체인 NHx의 분해와 질소 재결합 반응을 촉진하였다. 그 결과, 600 °C에서 0.225 W/cm²의 최대 출력밀도를 달성하고, 500시간 장기 운전에서도 열화율 3.3%를 보여 기존 상용 셀 대비 약 2.4배 향상된 내구성을 확보하였다. 본 연구는 암모니아를 수소 운반체이자 직접 연료로 활용하는 친환경 발전 기술의 실용화 가능성을 높였으며, 연구 성과는 Chemical Engineering Journal(2024년 기준 Impact Factor 13.2)에 게재되었다.

관련 논문 링크: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894726022576