전남대 정석희 교수팀

미생물 연료전지 성능 비약적 향상

전남대학교 정석희 교수 연구팀은 금속-유기구조체와 활성탄 기반의 촉매를 활용한 양극으로 미생물 연료전지의 성능을 비약적으로 증가시켰다.

전남대 정석희 교수 연구팀(환경에너지융합연구실)은 하폐수를 처리하며 전기를 생산하는 미생물 연료전지 시스템에서, 산소환원촉매로 사용되는 활성탄에 금속-유기구조체 ZIF-67을 초음파 주사를 통해 결합시킨 양극을 개발해 촉매 성능을 획기적으로 개선하면서 미생물 연료전지의 성능을 비약적으로 향상시키는데 성공했다.

더구나 코발트-질소로 구성된 ZIF-67을 결합한 본 전극은 제작이 간편하지만 뛰어난 내구성과 성능을 가진 양극으로서, 미생물 연료전지에서 4,203mW m-2의 전력을 생산해 기존 활성탄 전극보다 60%, 백금 전극보다 140% 향상된 결과를 얻었다.

이 결과는 미생물 연료전지 표준 조건(일실형, 50 mM 인산염 완충용액)에서 나온 세계 최대 전력으로, 향후 미생물연료전지의 실용화를 한 단계 도약시킬 수 있을 것으로 기대된다.

구본영 학생을 제 1저자로 한 이 연구결과는 국제학술지인 ‘Chemical Engineering Journal’(SCI 환경분야 상위 2.3%) 11월호에 게재될 예정이다.

정석희 교수는 “이번 연구가 미생물 연료전지 연구의 활성화와 실용화에 기폭제 역할을 했으면 한다.”고 말했다.

*문의: 062-530-1860 (전남대학교 환경에너지공학과)

*논문명: Improvement of air cathode performance in microbial fuel cells by using catalysts made by binding metal-organic framework and activated carbon through ultrasonication and solution precipitation