DFT-guided electrocatalyst development for alkaline/acidic water electrolysis and cell-level durability
연구 내용
Density Functional Theory와 전기화학 실험을 결합해 전극의 조성·계면·결정면을 최적화하고, 알칼라인/산성 수전해에서 OER/HER 성능 저하를 줄이는 연구
본 연구는 수전해에서 산소발생반응(OER)과 수소발생반응(HER)의 반응활성 확보와 운전 안정성 유지를 동시에 목표로 합니다. Ni-Fe layered double hydroxide, perovskite 계 산화물, 단일원자·바이메탈 계 촉매, 금속 인화물 등 다양한 전극 소재를 대상으로 DFT 기반 반응 경로·흡착 특성을 해석합니다. 이후 전극의 미세구조와 조성 제어를 통해 산화부식 및 용출을 억제하고, 섬유형 전극이나 단일결정/다면체 설계로 고전류 밀도 운전에서도 성능 저하를 줄이는 접근을 수행합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
5편
관련 특허
0건
관련 프로젝트
2건
연구 흐름
초기에는 DFT 계산을 기반으로 Fe-풍부 Ni-Fe LDH에서 구조 안정성과 OER 거동을 연계해, 운전 조건에서의 붕괴·용출 원인을 줄이는 방향으로 설계를 진행했습니다. 이후 전극 형상과 공정 측면을 확장하여 MWCNT-섬유 전극에 NiMo/NiFe를 일체형 구조로 전착하고 알칼라인 매체에서 장시간 안정 운전을 확인했습니다. 또한 Ir 도핑 perovskite의 결함·산소 공공 거동을 OER에 연결하고, Rh single atom의 조합 구조 및 Mo phosphide의 결정면 제어로 반응 중간체 흡착을 조정하는 연구를 이어갔습니다. 최근에는 산성/알칼라인 환경과 응용 전극으로 적용 범위를 넓히는 단계로 수행하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Rational Design of a Stable Fe‐rich Ni‐Fe Layered Double Hydroxide for the Industrially Relevant Dynamic Operation of Alkaline Water Electrolyzers
Highly efficient water-splitting electrodes with stable operation at 3 A cm−2 in alkaline media through molecular linker assembly-induced all-in-one structured NiMo and NiFe electrocatalysts
Colossal Dielectric Perovskites of Calcium Copper Titanate (CaCu<sub>3</sub>Ti<sub>4</sub>O<sub>12</sub>) with Low‐Iridium Dopants Enables Ultrahigh Mass Activity for the Acidic Oxygen Evolution Reaction
Synergistic Configuration of Binary Rhodium Single Atoms in Carbon Nanofibers for High‐Performance Alkaline Water Electrolyzer
Facet‐Controlled Growth of Molybdenum Phosphide Single Crystals for Efficient Hydrogen Peroxide Synthesis
관련 프로젝트
구분
제목
고효율 고안전 고내구 가압 알칼라인 수전해 차세대 이온솔베이팅 분리막 개발
고효율 고안전 고내구 가압 알칼라인 수전해 차세대 이온솔베이팅 분리막 개발