LG화학, 그린수소 생산 핵심 전극 수명 2배 이상 높였다

[아이뉴스24 최란 기자] LG화학이 적은 양의 이리듐으로도 장기간 안정적인 수소 생산이 가능한 고분자전해질막(PEM) 수전해 전극 기술을 개발해 차세대 그린수소 생산 소재의 상용화 가능성을 높였다.

LG화학은 최고기술책임자(CTO) 산하 기반기술연구소 연구팀이 PEM 수전해 전극의 성능과 내구성을 높이는 계면 안정화 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

한국과학기술연구원(KIST) 고재현 선임연구원 연구팀이 참여한 이번 연구 성과는지난 21일 세계 최상위 학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 게재됐다.

그린수소는 탈탄소 사회 실현을 위한 핵심 에너지원으로 신재생에너지에서 얻은 전기로 물을 분해해 생산된다. 특히 PEM 수전해는 알칼라인 수전해보다 높은 수소 생산성과 우수한 출력 대응성을 바탕으로 차세대 그린수소 생산 기술로 평가받고 있다.

다만 PEM 수전해 장치의 전극에는 고가의 희귀금속인 이리듐 촉매가 사용돼 경제성 확보가 주요 과제로 꼽힌다. 

LG화학은 촉매 계면안정화 기술로 이러한 문제를 해결했다. 이리듐 촉매 표면에 원자 단위 코팅층을 적용해 과도한 산화에 따른 이리듐 용출을 억제하는 동시에 전극 내 이온전도성 고분자와의 결합력을 높여 전극 구조 안정성을 강화했다.

그 결과 이리듐 사용량을 기존 대비 절반 이상 줄이면서도, 높은 전류 밀도 조건에서 안정적인 수소 생산 시간을 기존 보다 2배 이상 연장하는 데 성공했다. 

또한 LG화학은 독자적인 전극화 기술을 기반으로 연속 공정을 활용한 대면적 전극 제작과 성능 검증을 완료하며 대량 생산 및 상용화 가능성을 확인했다. 

심규석 LG화학 CTO 전무는 "차세대 수소 생산 기술 경쟁력 확보를 위해 관련된 다양한 연구개발을 지속 확대할 것"이라고 말했다.