서로 다른 결정구조 및 전자구조를 갖는 MoO3의 여러 다형체는 물 분해를 통한 수소 생성에 적합한 전기촉매를 찾을 수 있는 많은 기회를 제공한다. 지금까지는 α-MoO3(정방정계, orthorhombic)에서 수소발생반응(HER)에 대한 유망한 전기촉매 활성이 확인된 반면, 해당 다형체는 산소발생반응(OER) 활성은 낮은 것으로 나타났다. 본 연구에서는 리튬 이온(lithium-ion, Li+)의 게스트 이온을 도입함으로써 α-MoO3의 고유 OER 활성이 현저하게 향상됨을 확인하였다. α-MoO3 나노입자는 화학 기상 수송 및 후속 리튬화(lithiation) 공정을 통해 탄소 섬유 페이퍼(carbon fiber paper, CFP) 위에 α-MoO3/CFP로 증착하였으며, 리튬화된 Li-α-MoO3/CFP(Li-α-MoO3/CFP)를 제조하였다. 그 결과 458 mV의 견고한 η10 값을 보였다. 리튬화 전극에서 향상된 OER 활성은 MoO3 내로 Li+가 도입됨에 따라 전자 캐리어(carrier) 밀도가 증가하고 이에 따른 전기 전도성이 향상되어, 계면 전하 전달(transfer) 동역학이 개선됨과 동시에 다수의 ECSA가 활성화되기 때문으로 해석된다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.