• HER(수소 발생 반응)를 위한 탄소 천(CC) 위에 코팅된 삼원계 Ru/CoMoO x 촉매에 대한 최초 보고. • 단순한 수열 합성(hydrothermal) 방법으로 대량 생산 가능한 Ru/CoMoO x @CC 전극을 제작할 수 있음. • 낮은 Ru 함량이 HER 성능을 크게 향상. • Ru/CoMoO x @CC는 알칼리성 해수에서 500 mA/cm 2 조건에서 한 달 이상 안정적으로 작동을 유지. • Ru/CoMoO x @CC는 CC에 지지된 다른 Ru 기반 촉매를 능가하는 우수한 안정성을 보임. 고전류 밀도에서 낮은 에너지 소비를 동반한 해수 전기분해는 지속 가능한 수소 생산을 위한 유망한 전략이다. 그러나 알칼리 조건에서의 수소 발생 반응(HER)은 반응 동역학이 느리기 때문에 주요 과제로 남아 있다. 탄소 천(CC) 지지 Co 기반 촉매는 HER에 널리 사용되어 왔지만, 산업적으로 의미 있는 전류 밀도에서 촉매 활성과 내구성이 충분하지 않다. 본 연구에서는 CC에 고정화된 Ru-개질 CoMo 촉매(Ru/CoMoO x @CC)를 도입하였으며, 이는 이전에 보고되지 않은 촉매 구성이다. 소량의 Ru를 도입함으로써 수소 흡착 거동을 조절할 가능성이 있으며, 비용 효율성은 유지하면서 HER 성능을 유의미하게 향상시켰다. 그 결과 Ru/CoMoO x @CC 전극은 알칼리성 해수에서 10 mA/cm 2 조건에서 과전압이 단지 78 mV에 불과하여, 기존의 CoMoO x @CC 전극을 능가하였다. 또한 산업적으로 의미 있는 전류 밀도인 500 mA/cm 2 에서 Ru/CoMoO x @CC는 뛰어난 안정성을 나타내며, 한 달 이상 성능을 유지하였다. 이러한 결과는 Ru, Co, Mo 및 CC 사이의 독특한 시너지 효과를 강조하며, 알칼리성 해수 전기분해에서 Ru/CoMoO x @CC가 고효율, 내구성 및 대량 생산이 가능한 HER 촉매가 될 잠재력을 보여준다. 이러한 발전은 귀금속 의존성을 줄이면서 비용 효율적인 수소 생산으로 나아가는 길을 열 것이다.
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