LG化学开发低铱PEM水电解电极技术但仍处研发评估阶段

LG화학이 PEM 수전해 기술의 비용과 내구성 문제를 겨냥한 저이리듐 전극을 개발했다. 고가 희귀금속 사용량을 낮추면서 전극 수명을 늘려 그린수소 생산의 경제성을 높이겠다는 전략이다. LG화학은 적은 양의 이리듐 촉매로도 안정적인 수소 생산을 지속할 수 있는 PEM 수전해 전극 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구는 LG화학 기반기술연구소와 한국과학기술연구원(KIST)이 함께 수행했다. 연구 성과는 지난 21일 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 게재됐다. LG화학의 수전해용 핵심 소재 및 부품 (왼쪽부터) 수전해 셀, 이리듐 촉매, 전극, 막전극접합체(MEA) (사진=LG화학) PEM 수전해는 재생에너지로 생산한 전기를 활용해 물을 분해하고 수소를 만드는 방식이다. 높은 수소 생산성과 출력 대응 능력을 갖췄지만, 전극에 고가 희귀금속인 이리듐 촉매가 필요하다는 점이 상용화의 과제로 꼽힌다. LG화학은 이리듐 촉매 표면에 원자 단위 코팅층을 적용하는 계면안정화 기술을 개발했다. 촉매의 과도한 산화와 용출을 줄이고, 전극 안에서 이온전도성 고분자와 촉매의 결합력을 높여 구조 안정성을 강화하는 방식이다. 회사에 따르면 이 기술을 적용하면 이리듐 사용량을 기존보다 절반 이상 낮추면서도 고전류 밀도 조건에서 안정적인 수소 생산 시간을 기존 대비 2배 이상 늘릴 수 있다. 수전해 시스템의 초기 투자비와 유지보수 비용을 줄이는 데 도움이 될 것으로 회사는 기대했다. LG화학은 연속 공정을 활용한 대면적 전극 제작과 성능 검증도 마쳤다. 현재 글로벌 수전해 시스템 기업들과 제품 평가를 진행하고 있으며, 전극 제품 상용화를 목표로 개발을 이어갈 계획이다.