알칼라인 OER/HER 및 광전기화학 수소 생산용 전극-젤 전해질 계면 기술

Electrode and Gel Electrolyte Interfacial Engineering for Alkaline OER/HER and Photoelectrochemical Hydrogen

연구 내용

전극 표면의 나노구조와 겔전해질을 결합해 알칼라인 OER/HER 및 광전기화학 수소 생산의 계면 반응성과 장기 안정성을 높이는 연구

전기화학 반응은 전극 표면의 활성점 형성, 기체-액체-고체 계면의 수송, 그리고 전해질-전극 젤 접촉 상태에 의해 성능이 결정됩니다. 우상혁 연구실은 3D laser-induced graphene 기반 전극에 전기촉매를 장식해 알칼라인 OER과 HER을 선택적으로 유도하는 전극 계면 설계를 수행합니다. 또한 기계적 물성이 확보된 친환경 수계 겔전해질과 전극을 결합해 장기 구동 조건에서 계면 열화를 완화하는 방향으로 전기화학 장치를 개발합니다. 더불어 태양광을 이용한 광전기화학적 수소 생산에서 전극 표면특성 및 구조 개질을 통해 광-수소 변환 효율과 안정성을 동시에 향상시키는 연구를 수행합니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

초기에는 전극의 표면 나노구조가 알칼라인 반응 선택성에 미치는 영향을 중심으로, 3D laser-induced graphene을 플랫폼으로 삼아 촉매 장식 조건을 최적화했습니다. 이후 전해질 측면에서 수계 겔전해질의 기계적 물성 확보와 전극 접촉 안정화를 통해 계면 반응의 재현성과 내구성을 높였습니다. 동시에 태양광 수전해 흐름으로 확장하여 전극 표면 개질과 구조 재구성으로 광-수소 변환 효율과 장기 안정성을 개선하는 경로를 구축했습니다. 최근에는 이러한 전극-전해질 계면 설계를 에너지 변환 장치 및 계측 요소로 연결하는 방향으로 연구를 진행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

알칼라인 OER/HER 전극
수전해 전극 모듈
광전기화학 수소생산 전극
겔전해질 기반 반응 셀
전극 계면 내구성 확보
차세대 전기화학 장치
커패시턴스센서용 전극-겔 구조
수계 전해질 제형 최적화
대면적 전극 성능 안정화
에너지 변환 시스템 패키징