전기화학 수소과산화물 합성 촉매 및 전기화학 에너지 시스템 연구

Electrochemical Hydrogen Peroxide Synthesis Catalysts and Electrochemical Energy Systems Research

연구 내용

표면 리간드 설계와 결정면 제어를 통해 반응 선택성과 과전압을 개선하고, 전기화학 기반 에너지 시스템의 안전 설계를 병행하는 연구

산소 환원 반응에서 반응 경로를 제어하여 수소과산화물 생성 선택성을 높이는 촉매 설계를 수행합니다. 전자 결핍 상태를 유도하고 표면 리간드 밀도를 조절하여 흡착 중간체의 결합 강도를 완화하는 방식으로 반응 선택성을 향상합니다. 또한 촉매의 결정면을 제어해 OOH 흡착을 줄이고 과전압을 낮추는 접근을 적용합니다. 이와 더불어 레독스흐름전지 기반 대용량 저장 시스템에 대한 AI 기반 안전 설계를 통해 전기화학 에너지 시스템의 운영 리스크를 저감하는 연구를 함께 진행합니다. 촉매-반응-시스템 안전의 연계를 고려하는 데 초점이 있습니다.

관련 프로젝트

1건

연구 흐름

먼저 나노결정 표면에서 반응 경로를 바꾸는 설계 원리를 정립하기 위해 리간드 기반 전자 상태 조절 전략을 도입했습니다. 이어서 산소 환원 반응에서 중간체 흡착 거동을 약화시키는 방향으로 촉매 조성과 크기 조건을 최적화하여 수소과산화물 선택성 향상을 확인했습니다. 다음 단계에서는 결정면 공학으로 OOH 흡착과 과전압의 상관을 해석하고, 촉매 활성 향상을 위한 성장 조건을 정리했습니다. 동시에 2022년부터 대용량 레독스흐름전지 저장 시스템의 안전 설계를 AI 기반으로 수행하여 전기화학 공정의 시스템 수준 적용성을 점검하는 흐름을 병행했습니다. 최근에는 촉매 성능과 시스템 안전 요구를 함께 만족시키는 연구 방향을 정리하고 있습니다.

활용 가능성

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

수소과산화물 전기화학 합성 촉매
선택적 산소환원 반응(2전자 경로) 구현
과전압 저감형 전극 설계
결정면 공학 기반 촉매 최적화
알칼리 조건용 H2O2 생성 공정
레독스흐름전지 안전설계 프레임워크
대용량 에너지 저장 운영 리스크 저감
전기화학 공정 모니터링 알고리즘
촉매 열화 및 안정성 평가 프로토콜
에너지·환경 전환 기술의 실증 기반