Atomically Ordered Electrocatalysts and Proton-Selective Membranes for Electrochemical Energy Conversion
연구 내용
원자배열을 제어한 전기화학 촉매의 작동 원리를 정리하고, Ru 금속 원자 배열을 이용한 메탄올-포름산염 경로 선택 전환과 양성자 선택형 이온성 액체 막을 기반으로 레독스 플로우 성능을 구현하는 연구
본 연구는 이질계 촉매에서의 반응 경로를 원자 수준에서 이해·제어하기 위해 원자배열을 설계하는 접근을 중심으로 수행됩니다. 금속 원자 배열 및 장거리/단거리 질서의 개념을 바탕으로 촉매 활성점의 물리·화학적 특성을 정밀하게 설계하고, Ru 금속 원자 배열과 MnO2 나노섬유 지지체를 결합해 산성 조건에서도 메탄올의 전기화학적 전환에서 원하는 생성 경로를 우선화하는 전략을 제시합니다. 또한 수계 레독스 플로우에서 이온 크로스오버를 억제하기 위한 비혼화 이온성 액체 막과, 원자층 증착 기반 MoSx 촉매층을 갖는 광전극 구조를 함께 연구하여 전기화학 에너지 변환 전극의 성능·안정성 요인을 다룹니다.
관련 연구 성과
관련 논문
5편
관련 특허
0건
관련 프로젝트
1건
연구 흐름
2022년에는 원자배열을 갖는 전기화학 촉매의 합성 원리와 활성점 설계 관점을 정리하며 연구 기반을 구축했습니다. 같은 해부터 원자 수준 질서의 예로서 metal atom array 및 intermetallic 계열을 다루는 방향으로 확장했습니다. 2023년에는 산성 조건에서 안정한 Ru metal atom array로 메탄올을 메틸 포메이트 경로로 전환하는 연구를 수행했고, 비혼화 이온성 액체 막을 적용해 수계 레독스 플로우에서 양성자 선택성을 확보하는 연구로 이어졌습니다. 2022년의 광전극 ALD 코팅 연구와 더불어, 2023~2028년에는 강상관계 단원자 촉매의 전자구조 제어 및 계산과학 기반 최적화로 실증을 고도화하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Contrasting Miscibility of Ionic Liquid Membranes for Nearly Perfect Proton Selectivity in Aqueous Redox Flow Batteries
Acid-Stable Ru Atom Array for Converting Methanol to Methyl Formate at Commercially Viable Current Densities
Black Si Photocathode with a Conformal and Amorphous MoS<i><sub>x</sub></i> Catalytic Layer Grown Using Atomic Layer Deposition for Photoelectrochemical Hydrogen Evolution
Creating Atomic Ordering in Electrocatalysis
Creating Atomic Ordering in Electrocatalysis (Adv. Funct. Mater. 7/2023)
관련 프로젝트
구분
제목
강상관계 단원자촉매 초고효율 에너지소재 연구