Heterostructure Design for Hydrogen Evolution Electrocatalysts
연구 내용
Ru2P/Ir2P, PtRuP2, Co9S8 계열의 헤테로구조·도핑·나노튜브 구조를 조절하여 알칼리·중성·전 pH 수소발생 성능과 내구성을 동시 향상하는 연구
알칼리·중성·비산성 매질에서 수소발생반응(HER) 지배 단계인 물 해리와 수소 생성의 병목을 줄이기 위해, phosphide 및 sulfide 기반 헤테로구조를 설계합니다. Ru2P/Ir2P의 수소 스필오버, PtRuP2의 이중벽 나노튜브에서 인접 활성점 협력, Co9S8/CuCrS2의 oxophilic 도메인 형성처럼 계면에서 전하 이동과 반응물 흡착을 강화하는 합성 전략을 적용합니다. 또한 DFT 계산과 전기화학 평가를 연계해 구조-활성 상관을 규명합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
6편
관련 특허
0건
관련 프로젝트
3건
연구 흐름
초기에는 HER 전극에서 계면 반응이 성능을 좌우한다는 전제 하에, phosphide 나노구조를 제조하고 전기화학적 물 해리 및 수소 생성 거동을 확인하는 연구를 수행했습니다. 이후 2024년에는 Ir2P/Ru2P 헤테로구조에서 hydrogen spillover를 촉진하는 설계를 구체화하고, PtRuP2의 이중벽 나노튜브를 통해 다중 활성점을 단일 촉매 내에서 구현했습니다. 2025년에는 중성 매질에서 CrOx 도핑이 흡착·전자전달을 강화하는 메커니즘을 제시하며, 설계 규칙을 확장하는 방향으로 연구를 이어가고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Ru<sub>2</sub>P/Ir<sub>2</sub>P Heterostructure Promotes Hydrogen Spillover for Efficient Alkaline Hydrogen Evolution Reaction
Double‐Walled Tubular Heusler‐Type Platinum–Ruthenium Phosphide as All‐pH Hydrogen Evolution Reaction Catalyst Outperforming Platinum and Ruthenium
Boosting Hydrogen Evolution Reaction on Co<sub>9</sub>S<sub>8</sub> in Neutral Media Leveraging Oxophilic CrO<sub>x</sub> Mosaic Dopant
Ru<sub>2</sub>P/Ir<sub>2</sub>P Heterostructure Promotes Hydrogen Spillover for Efficient Alkaline Hydrogen Evolution Reaction (Adv. Energy Mater. 29/2024)
Double‐Walled Tubular Heusler‐Type Platinum–Ruthenium Phosphide as All‐pH Hydrogen Evolution Reaction Catalyst Outperforming Platinum and Ruthenium (Adv. Energy Mater. 12/2024)
Boosting Hydrogen Evolution Reaction on Co<sub>9</sub>S<sub>8</sub> in Neutral Media Leveraging Oxophilic CrO<sub>x</sub> Mosaic Dopant (Adv. Energy Mater. 6/2025)
관련 프로젝트
구분
제목
PEM 수전해 차세대 소재 및 신뢰성 기술 개발
MXene-전이금속화합물(황화물, 인화물) 이종접합 나노구조의 물 분해 전기촉매 개발
MXene-전이금속화합물(황화물, 인화물) 이종접합 나노구조의 물 분해 전기촉매 개발