플라즈모닉 하이브리드 전극을 통한 수소 생산·물분해 전기화학 연구

Electrochemical hydrogen production and water splitting with plasmonic hybrid electrodes

연구 내용

플라즈모닉 하이브리드 전극의 전하전달과 반응 계면을 분자·나노 스케일에서 공학적으로 설계하여 수소 생산과 광전기화학 물분해 성능을 확보하는 연구

자기장 유도 정렬과 형태 설계를 통해 플라즈모닉 나노로(나노로드)의 거친 숲(forest) 형태를 형성하고, 산소 공공 및 활성 부위를 확보하여 광전기화학(PEC) 물분해에서 전하 이동과 빛 포집 효율을 동시에 고려합니다. 금속·반도체 기반 전극에서 전기적 거동과 반응 중 안정성을 관리하는 관점으로, Ni 도핑 및 하이브리드 조성을 통해 OER 환경에서도 구조가 유지되는 전극을 목표로 합니다. 더불어 Co 도핑 MoS2-COF 계면에서 전자 시너지로 수소 생산 반응을 동시에 수행할 수 있는 분자 수준의 이종접합 전략을 적용합니다.

관련 프로젝트

1건

연구 흐름

초기에는 자기플라즈모닉 나노로의 형태 제어로 빛 산란과 전기장 분포를 개선하고, 거친 숲형 구조가 활성 자리와 산소 공공 형성에 기여함을 규명했습니다. 이후 자성장 하에서의 directed-assembly로 배열 품질을 개선하여 PEC 성능과 내구성을 동시에 다루는 방향으로 연구를 확장했습니다. 최근에는 Co 도핑 MoS2-COF 이종접합에서 TpPa-1 통합이 계면 전도성과 전하 비국재화를 유도하는 메커니즘을 기반으로, 하이드라진 보조 이중 기능성 수소 생산 전략을 제시하고 있습니다.

활용 가능성

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

수소 생산 전극
광전기화학 PEC 포토애노드
이종접합 기반 광촉매
산소발생 OER 내구성 전극
태양광 구동 물분해 모듈
전극 계면저항 저감 전략
플라즈몬-반도체 하이브리드
촉매-전극 전자전달 최적화
하이드라진 보조 수소 생산
스케일업 가능한 전극 제조 공정