전극 계면 공학 및 전기화학 촉매 설계 기반 수소 생성·물분해·전기화학 에너지 저장 연구

Interfacial engineering and electrocatalyst design for hydrogen evolution, water splitting, and electrochemical energy storage

연구 내용

전극 계면과 전해질 조성을 제어하여 수소 생성·물분해 성능을 높이고, 수성 에너지 저장 소자의 부반응을 억제하는 연구

수전해 및 수소 생성에서 반응 선택도와 내구성에 직접 영향을 주는 전극-전해질 계면을 공학적으로 제어하는 연구를 수행합니다. 희생전극과 redox active material을 조합해 자발적 hydrogen evolution reaction을 구동하고, layered metal chalcogenide 기반 이중기능 전기촉매를 구성하여 overall water splitting의 산화·환원 반응을 동시에 안정화합니다. 동시에 전해질로 deep eutectic solvent 계열을 적용해 비인화성 안전성을 갖춘 supercapacitor 구동 조건을 검토하고, 수성 Zn-ion 배터리에서는 Bi-coating과 3D Cu 호스트를 통해 Zn 음극의 부반응을 억제합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

연구는 redox active material과 sacrificial Zn 전극을 활용한 자발적 수소 생성 시스템 구상으로 시작되었습니다. 이후 overall water splitting으로 적용 범위를 확장하기 위해 ReS2/NiS2 이종구조에서 결함·계면 특성을 반영한 이중기능 촉매 설계를 수행했습니다. 병행하여 에너지 저장 소자로 전환 가능성을 검토하며, deep eutectic solvent 전해질 기반 supercapacitor의 구동성과 재료 적합성을 평가했습니다. 마지막으로 수성 Zn-ion 배터리에서 Zn 금속 음극의 열화 요인(부반응)을 Bi 코팅 및 3D 금속 호스트 구조로 제어하는 방향으로 계면 공학을 심화했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

희생전극 기반 자발형 수소 생성 모듈
overall water splitting 전기촉매 전극
딥 유토텍 용매 안전형 슈퍼커패시터
수성 Zn-ion 배터리 부반응 억제 전극
3D 금속 호스트 기반 계면 제어
층상 칼코제나이드 이종구조 촉매
수소-전기 동시 생성 에너지 변환
다기능 전기화학 에너지 변환 장치
전극 열화 저감 내구성 설계
전해질-전극 조합 최적화 플랫폼