기체확산전극의 물리·화학적 특성과 암모니아 생산의 상관관계 도출 - 다양한 기체확산전극의 종류, 기체확산전극의 aperture 크기 및 두께 등이 전기화학적 암모니아 합성 환경 및 효율에 미치는 영향에 대해 평가함. 이를 통해 암모니아 합성 활성에 영향을 주는 요인들을 파악하여 기체확산전극의 설계 원리를 확보함. 기체확산전극 위 다양한 나노구조체 성장 - 전기화학적 암모니아 합성 반응기에 사용하기 적합한 기체확산전극 후보군을 기반으로, 기체확산전극 위 nanowire, nanosheet 등이 성장된 나노구조체 전극을 설계함. 기체확산전극의 나노구조화를 통해 리튬의 수용량을 극대화하고자 하며, 부수적으로 전극 표면에서 화학종의 거동에 대해 파악함. 유계 전해액 조성 제어하여 고효율, 고선택성 그린 암모니아 반응기 구현 - 기체확산전극 사용에 최적화된 유계 전해액 조성을 탐색하고 이를 전기화학 반응기에 적용함. 전해액은 리튬염과 proton source가 포함된 유기물로, 리튬염과 proton source의 농도를 제어하여 고효율, 고선택성 암모니아 합성을 유도함. 평가 착안점 - 기체확산전극이 암모니아 물리·화학적 특성을 이해하여 전기화학적 리튬 매개 암모니아 반응기에 사용하기 적합한 기체확산전극 도출 - 기체확산전극과 유계 전해액을 최적화하여 고효율, 고선택성 전기화학적 리튬 매개 암모니아 생산 반응기 구현.