수소는 0탄소 배출, 높은 중량당 에너지 밀도, 그리고 지속가능성 때문에 “미래 연료”로 간주된다. 그러나 물의 분해를 통해 수소를 생성하려면 각 반쪽 전지 반응의 느린 동역학을 극복하기 위해 고도로 효율적인 이중기능 전기촉매가 필요하다. 즉 양극에서의 산소 발생 반응(OER)과 음극에서의 수소 발생 반응(HER) 각각에 대해 요구된다. 금속-유기 골격체, 2D(2차원) 재료, 단일원자 촉매, 고엔트로피 합금, 페롭스카이트, MXenes 등을 포함한 다양한 신흥 재료들이 OER 및 HER에 대해 큰 잠재력을 보여주었다. 그러나 이러한 재료에 대한 합성 전략은 각 재료의 고유한 물리화학적 특성에 따라 매우 다르게 나타난다. 신흥 재료의 각 계열에 대한 합성 전략 및 형성되는 이종구조의 동기화(동시성)에 관해 적절한 연구가 수행된 바는 없다. 신흥 재료의 다양성과 이용 가능한 합성 경로는 독특한 특성을 지닌 목표 지향적(target-oriented) 재료를 추가로 탐색할 수 있는 충분한 기회를 제공한다. 본 리뷰는 물 분해에서 높은 전기촉매 활성을 위한 기존 합성 전략과의 연계 하에, 신흥 재료 및 이들의 동기화와 관련된 최근의 발전을 다룬다. 또한 본 리뷰는 이러한 신흥 재료를 물 분해에 활용하는 데 따른 과제와 향후 기회에 대해 논의한다.

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