서울대 한정우 교수팀이 세종대·전남대·미국 콜로라도광업대와 공동으로 가역형 고체산화전지(RSOC)의 성능을 높이는 새로운 복합 공기극 설계 원리를 규명했다. 기존 GDC 대신 이온·전자 전도도가 균형을 이루는 프로톤 전도체 'BCZYYb7111'을 GCCCO와 결합해, 연료전지 출력밀도 7.08 W·cm⁻², 수전해 7.88 A·cm⁻²를 달성하며 기존 대비 연료전지 성능 2.6배, 수전해 성능 4.4배를 끌어올렸다. 연구팀은 AI 기반 머신러닝 원자간 퍼텐셜과 DFT를 결합한 다중스케일 시뮬레이션으로 2,860개 계면 구조를 분석해 성능 향상의 원자 수준 메커니즘을 규명했으며, 이 연구는 네이처 에너지 7월호 표지논문으로 선정됐다. 그린수소 생산 비용 절감과 연료전지 발전 효율 향상에 기여할 것으로 기대된다.

• •이온·전자 전도도가 균형을 이루는 프로톤 전도체 BCZYYb7111을 GCCCO와 결합한 복합 공기극 개발
• •연료전지 최대 출력밀도 7.08 W·cm⁻², 수전해 1.3V에서 7.88 A·cm⁻² 달성, 기존 대비 각각 2.6배·4.4배 향상
• •AI 기반 머신러닝 원자간 퍼텐셜과 DFT 결합한 다중스케일 시뮬레이션으로 2,860개 계면 구조 분석
• •GCCCO 외 LSCF, PBSCF 등 다양한 소재에도 적용 가능, 200시간 이상 장기 구동 안정성 확인
• •네이처 에너지 7월호 표지논문 선정, 그린수소 생산 비용 절감에 기여 기대