전 pH 범위에서 우수한 수소 발생 반응(HER) 성능과 장기 내구성을 보이는 전이 금속 칼코겐화물 기반 전기촉매의 개발은, 물 전기분해를 통해 에너지 및 비용 효율적인 그린 수소 생산을 달성하는 데 결정적으로 중요하다. 본 연구에서는 간편한 수열 합성 공정에 이어 인화(phosphorization)를 수행하여 제작한 독특한 Re3P4/ReS2 옴 접촉(Ohmic contact) 이종접합 구조를 제시하고자 하며, 이는 현저하게 효율적이고 내구성 있는 HER 성능을 제공한다. 10 mA cm−2에서 과전압이 40 mV (0.5 M H2SO4), 66 mV (1.0 M KOH), 94 mV (1.0 M 인산염 완충용액)로 pH 전 범용( pH-universal ) 활성을 나타내고, 10, 50 및 100 mA cm−2의 서로 다른 전류 밀도 조건에서 90시간 동안 탁월한 안정성을 보인다. 실험적 분석과 이론적 계산 결과, 옴 접촉 계면은 계면 전하 재분배를 유도하여 HER 과정에서 반응 중간체의 흡착 에너지를 최적화할 수 있음을 시사한다. 그 결과, Re3P4/ReS2로 조립된 양이온 교환막 수전해기(AEMWE)는 1.0 A cm−2에서 낮은 단위전지 전압 2.01 V를 달성하고, 산업용 전류 밀도 500 mA cm−2에서 500시간 동안 안정적으로 동작을 유지한다. 본 연구는 pH 전 범용 전기촉매로서 옴 접촉 이종접합을 설계하는 데 유용한 통찰을 제공하며, 다양한 전해질 조건에서 효율적인 수소 생산 기술의 개발을 진전시킨다.

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