Load-fluctuation and reverse-current tolerant HER/OER electrocatalyst research for alkaline water electrolysis
연구 내용
부하변동과 역전류 조건에서 수소·산소 발생 반응을 안정적으로 수행하도록 HER/OER 전기촉매의 계면과 기체 방출 거동을 제어하는 연구입니다
알칼라인 수전해에서 부하변동과 shutdown 시 역전류가 발생할 때 전극 반응이 열화되는 문제를 전기촉매 조성과 표면 물성 관점에서 다룹니다. 기체 방출을 촉진하는 다공성·거친 표면 구조를 설계하고, Pb/Ni 등 촉매 조성 변화를 통해 역전류 조건에서도 반응 경로를 안정화합니다. 또한 페로브스카이트 전구체에서 저온 exsolution을 구현하여 OER 활성점 형성과 구조를 공정 친화적으로 확보하며, 전극-전해질 계면에서의 반응 단계 제어로 내구성 향상 전략을 축적합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
5편
관련 특허
1건
관련 프로젝트
5건
연구 흐름
초기에는 알칼라인 HER에서 기포 거동이 성능을 좌우한다는 점에 기반하여, superaerophobic Ni 나노어레이로부터 수소 기포의 이탈을 빠르게 하는 구조-성능 관계를 정립하였습니다. 이후 shutdown·startup 조건에서 역전류가 유발하는 성능 저하 메커니즘을 반영해, Pb-decorated Ni로 RC 흐름에 대한 내성을 높이는 촉매 설계로 확장하였습니다. 최근에는 OER 측면에서 페로브스카이트 나노입자를 bead milling 기반 저온 공정으로 처리하여 exsolution 온도를 낮추고, 전기화학 안정성과 활성의 균형을 확보하는 방향으로 연구를 심화하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Efficient Alkaline Hydrogen Evolution Reaction Using Superaerophobic Ni Nanoarrays with Accelerated H<sub>2</sub> Bubble Release
Reverse‐Current Tolerance for Hydrogen Evolution Reaction Activity of Lead‐Decorated Nickel Catalysts in Zero‐Gap Alkaline Water Electrolysis Systems
Reverse‐Current Tolerance for Hydrogen Evolution Reaction Activity of Lead‐Decorated Nickel Catalysts in Zero‐Gap Alkaline Water Electrolysis Systems (Adv. Funct. Mater. 27/2024)
Low‐Temperature Exsolution of Cobalt From Perovskite Nanoparticles via Bead Milling for Enhanced Electrocatalytic Oxygen Evolution Reaction
Low‐Temperature Exsolution of Cobalt From Perovskite Nanoparticles via Bead Milling for Enhanced Electrocatalytic Oxygen Evolution Reaction (Adv. Funct. Mater. 29/2025)
관련 특허
구분
제목
치유 전압 혹은 전류 인가를 통하여 높은 안정성을 가지는 수전해 산소 발생 반응용 촉매와 그 제작 방법
관련 프로젝트
구분
제목
부하변동 및 역전류 대응형 차세대 알칼라인 수전해 고활성·고내구성·대면적(2,500㎠) 수소발생(HER) 전극 기술개발
AEMWE 내구성 확보를 위한 핵심 요소기술 개발
차세대 고효율 음이온교환막 수전해 원천기술개발
차세대 고효율 음이온교환막 수전해 원천기술개발
차세대 고효율 음이온교환막 수전해 원천기술개발