Recently, despite the cost issue, many researchers developed the Pt-based fuel cell catalysts renewing their catalytic activity records. However, only tuning the platinum nanocatalysts, such as alloying or controlling their shape, is not enough to commercialize the platinum-based catalysts for the fuel cell. In this dissertation, we are introducing the methods for utilizing co-catalytic functionalized supporting materials to improve the electrocatalytic properties of platinum-based catalysts. By using the ceria nanocrystals, which possess tremendous oxygen vacancies that lead to facile conversion of oxidation states of Ce, the main obstacle intermediates on the surface of Pt during each half-reactions of DMFC can be removed. This process leads to significantly higher efficiency of the fuel cell in energy production.
지속적으로 제기되고 있는 가격 문제에도 불구하고 그 촉매 활성이 매우 뛰어나 연료전지에 꾸준히 사용되고 있는 백금 촉매는 수 많은 연구들에 의해 그의 촉매 활성이 매번 새롭게 갱신되고 있다. 하지만 이제는 백금 촉매 자체만을 개조하여 활성을 높이는 연구는 막바지에 다다른 것으로 평가되고 있다. 이에 본 학위논문에서는 백금 자체만을 개조하여 활성을 높이는 것이 아닌, 그 동안 백금 촉매를 그저 뭉치지 않게 잡아 두는 것에 그 역할을 다했던 촉매 지지체를 새롭게 개발하여 백금기반촉매의 활성을 더욱 끌어 올리는 방법에 관하여 이야기하고자 한다. 메탄올 연료전지의 두 반쪽 반응에서 가장 중점적인 문제로 제기되는 중간 생성물들을 세리아의 산소 정공을 이용하여 제거하고 이를 통해 연료전지의 효율을 극대화 시킬 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
