화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2021년 가을 (11/03 ~ 11/05, 대구 엑스코(EXCO))
권호 25권 2호
발표분야 학생우수논문발표(석사과정)
제목 A study on the improvement of oxygen evolution reaction activity and stability for amorphous NiFe-LDH catalysts in alkaline water electrolysis
초록 수전해의 산소 발생 반응(OER)은 수소 발생 반응 대비 큰 과전압을 필요로 하여 수전해 효율을 낮추는 주된 원인이다. 과전압을 낮추기 위한 고활성 OER 촉매로는 IrO2, RuO2 등의 귀금속 촉매가 대표적이나, 알칼라인 수전해 환경에서는 Fe, Ni, Co와 같은 전이금속 기반 촉매들 역시 높은 OER 활성을 가질 수 있다. 특히 NiFe-layered double hydroxide (LDH)는 이증충 구조에 기인한 높은 물질전달 및 이온전도 특성으로 인해 고활성 OER 촉매소재로 각광받고 있다. 기존에는 결정질 NiFe LDH에 기반한 OER 활성 및 내구성 향상에 대한 연구가 주를 이루었으나, 최근 비정질 NiFe-LDH의 무질서한 구조가 활성점의 밀도를 증가시켜 OER 활성을 향상시킬 수 있음이 보고되었다. 그러나 OER 환경에서 비정질 Ni-Fe LDH의 안정성과 열화 거동에 대한 연구는 아직 충분히 이루어지지 않았다. 이에 본 연구에서는 수열합성 시간과 전구체 농도를 조절해 구형의 비정질 Ni-Fe LDH를 합성하고 OER 활성과 안정성을 평가하였다. 더불어 추가적인 전이금속이 도입된 NiFe-LDH의 합성을 통해 비정질 NiFe-LDH의 안정성을 향상시킬 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
저자 전지현1, 김민중1, 이세찬1, 조현석1, 김성탁2, 김창희1
소속 1한국에너지기술(연), 2충남대
키워드 Alkaline water electrolysis; Oxygen evolution reaction; Ni-Fe LDH; Amorphous
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