Yoo group조
2019 CE
프로젝트 개요
기술개발 과제
국문 : OER을 이용한 수소 생산 페로브스카이트 촉매 디자인
영문 : Designing high performance perovskite for hydrogen production with OER
과제 팀명
Yoo group
지도교수
유종석 교수님 문홍철 교수님
개발기간
2019년 9월 ~ 2019년 12월 (총 4개월)
구성원 소개
서울시립대학교 화학공학과 20143400** 이**(팀장)
서울시립대학교 환경공학부 20148900** 박**
서울시립대학교 화학공학과 20143400** 박**
서울시립대학교 화학공학과 20143400** 이**
서론
개발 과제의 개요
개발 과제 요약
◇ 신에너지로서 수소 에너지가 각광받고 있으며, 물의 전기분해 방법을 통해 수소를 얻는 것이 친환경적이며 수소의 순도가 높은 방법이다. ◇ Perovskite( 구조) 촉매를 이용하여 OER(Oxygen Evolving Reaction)반응의 일종인 AEM(Adsorbate Evolution Mechanism) 반응으로 수소를 획득할 수 있다. ◇ 기존 perovskite를 기반으로 산소를 다른 anion으로 치환한 perovskite 물질도 계산하여 수소 생산 대비 에너지를 최소화 할 수 있는 촉매를 조사한다. ◇ 기존에 수소를 생산하기 위해 사용하던 화석 에너지의 사용을 줄여 장기적으로 경제적, 환경적 이익을 창출할 수 있다.
개발 과제의 배경
◇ 신에너지로서 수소 에너지의 필요성, 장점, 장래성이 대두되고 있다. ◇ 현재 수소 에너지 생산은 주로 화석연료를 통해 만들고 있기 때문에 환경오염 문제가 발생한다. ◇ 촉매를 개발하여 보다 적은 에너지로 수소 생산 극대화를 목표로 한다. ◇ 화석 에너지의 사용을 줄여 궁극적으로 경제적, 환경적 이익을 창출할 수 있다.
개발 과제의 목표 및 내용
◇ 목표 : 수소 에너지 생산에 가장 효율적인 perovskite 촉매 찾기 ◇ 물의 전기분해 반응의 일종인 OER 반응으로 수소 에너지 생산 ◇ 기존 perovskite(, )를 기반으로 산소를 다른 anion(C,N,F,Cl,S,P 등)으로 치환한 다양한 perovskite 물질에 대해서도 계산한다. ◇ DFT(Density Functional Theory)를 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션 계산을 통해 에너지 측면에서 촉매의 OER 반응 경향성을 파악하고 효율적인 촉매를 개발한다. ◇ 각 촉매의 OER 반응에 대해 Energy diagram, Scaling relation, Volcano plot을 만들어 수소를 생산하는 데에 최소 에너지가 필요한 perovskite 촉매를 개발한다.
관련 기술의 현황
관련 기술의 현황 및 분석(State of art)
- 전 세계적인 기술현황
내용
- 특허조사 및 특허 전략 분석
내용
- 기술 로드맵
내용
시장상황에 대한 분석
- 경쟁제품 조사 비교
내용
- 마케팅 전략 제시
내용
개발과제의 기대효과
기술적 기대효과
내용
경제적, 사회적 기대 및 파급효과
내용
기술개발 일정 및 추진체계
개발 일정
내용
구성원 및 추진체계
내용
설계
설계사양
제품의 요구사항
● 물의 전기분해 반응에 있어 다양한 perovskite 촉매의 overpotential 계산하여 가장 반응에 유리한 촉매를 계산
● 반응에 유리한 촉매에 대하여 O를 제거 또는 C, N, F, Cl로 치환하여 촉매의 overpotential 변화 경향성 및 더 유리한 촉매를 개발
설계 사양
내용
개념설계안
내용
이론적 계산 및 시뮬레이션
내용
상세설계 내용
내용
결과 및 평가
완료 작품의 소개
프로토타입 사진 혹은 작동 장면
내용
포스터
KakaoTalk_Photo_2019-12-09-13-30-22.png
관련사업비 내역서
내용
완료작품의 평가
내용
향후계획
내용
특허 출원 내용
내용
