알칼리 수소 발생 반응(HER)을 위한 효율적이고 내구성 있는 전기촉매는 애노드 교환막 수전해 장치(AEMWE)의 광범위한 적용에 매우 중요하다. Ru2P와 같은 다수의 단일상 촉매가 효율적인 HER 촉매로 탐색되어 왔으나, 알칼리 HER에 관여하는 두 가지 분리된 단계—물 분해와 수소 생성—가 내재적으로 가지는 느린 반응 동역학을 극복하지 못한 경우가 많았다. 본 연구에서는 밀도범함수이론(DFT) 계산을 수행하여 Ru2P 표면에서 인접한 Ir2P로의 운동학적으로 유리한 수소 스필오버(hydrogen spillover)를 통해 빠른 연쇄(캐스케이드) 물 분해와 H2 생성을 촉진하는 Ir2P와 Ru2P 재료의 유망한 조합을 규명하고자 하였다. 상호 협동적인 이종구조 시너지를 특징으로 하는, Ir2P 클러스터로 장식된 Ru2P 중공 나노튜브(c ‐RP/IP HNTs)의 전례 없는 구성법이 개발되었다. 이 구성은 상용 Pt/C보다 더 우수한 성능을 보이며, 10 mA cm−2에서 과전압 23.2 mV를 달성하고 반쪽전지 시험에서 55 h 동안 장기 안정성을 유지하였다. 또한 c ‐RP/IP HNTs를 포함한 실제 AEMWE 시험에서는 2.0 V에서 12.23 A cm−2의 현저한 단일 셀 성능을 보였고, 1.0 A cm−2 조건에서 250 h 이상 안정적으로 구동되었다. 이는 최신 양성자 교환막 WE의 성능을 능가한다.

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