본 연구에서는 나노로드(nanorod) 구조의 V 및 P 이중 도핑된 Ni 3 S 2를 니켈 폼(nickel foam) 위에 합성하는 손쉬운 제조 공정을 V‐Ni 3 S 2 ‐P/NF로 보고, 이를 물 전기분해(water electrolysis)를 위한 고효율 이중기능 전기촉매로 제시한다. 합성된 전기촉매는 균일한 1차원 나노구조를 특징으로 하며, 이는 활성 표면에서 반응물과 전해질의 흡착을 향상시키는 동시에 전기분해 동안 생성되는 기체 기포의 신속한 제거를 용이하게 한다. 또한 V와 P의 이중 도핑에 따른 시너지 효과는 전자구조를 효과적으로 조절하여 반응 중간체의 흡착 및 탈착을 최적화하는 한편, 물 전기분해 과정에서의 전하 전달을 촉진한다. 그 결과, V‐Ni 3 S 2 ‐P/NF는 전기촉매 활성의 유의미한 향상을 보였으며, 전류 밀도 100 mA cm −2에서 산소 발생 반응과 수소 발생 반응에 대해 각각 255 mV 및 127 mV의 낮은 과전위를 나타낸다. 더 나아가, V‐Ni 3 S 2 ‐P/NF를 이중기능 전기촉매로 사용하여 구성한 음이온 교환막(anion exchange membrane) 물 전기분해 단일 셀은 다양한 전류 밀도에서 귀금속 기반 Pt/C||RuO 2 셀보다 낮은 셀 전압을 보인다. 본 연구의 결과는 재생에너지 저장 및 변환 시스템을 위한 이중기능 전기촉매의 설계와 최적화에 관한 유용한 통찰을 제공한다.

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