표제지
목차
국문초록 13
ABSTRACT 16
제1장 서론 18
1.1. 수전해 종류 및 반응 18
1.1.1. 수전해 종류 18
1.1.2. 수전해 반응 메커니즘 20
1.2. 연구목표 22
제2장 실험방법 26
2.1. 촉매 합성 방법 26
2.2. 구조 분석 방법 28
2.3. 전기화학 분석 방법 30
2.3.1. 반쪽전지 분석 30
2.3.2. 단위전지 분석 32
2.4. 계산화학 분석 방법 34
제3장 결과 및 고찰 35
3.1. 구조적 특성 분석 35
3.2. 전기화학적 특성 분석 58
3.2.1. 반쪽전지 분석 58
3.2.2. 단위전지 분석 76
3.3. 계산화학 특성 분석 82
제4장 결론 84
참고문헌 86
[표 3-1] 용매 비율에 따른 FT-IR 분석 결과 39
[표 3-2] 용매 비율에 따른 ICP, XPS 분석 결과 50
[표 3-3] 용매 비율에 따른 XPS O 1s 분석 결과 51
[표 3-4] WE 55의 안정성 테스트 전, 후 EDX 분석 결과 75
[그림 1-1] (a) 알칼라인 수전해 시스템의 모식도, (b) 양이온 교환막 수전해 시스템의 모식도, (c) 음이온 교환막 수전해 시스템의 모식도 19
[그림 1-2] (a) 수소 발생 반응(Hydrogen evolution reaction, HER)의 메커니즘, (b) 산소 발생 반응(Oxygen evolution reaction, OER)의 메커니즘 24
[그림 1-3] NiFe layered double hydroxides(NiFe LDH)의 구조 모식도 25
[그림 2-1] 촉매 합성 방법 모식도 27
[그림 3-1] 용매 비율에 따른 XRD 분석 그래프 37
[그림 3-2] (a) 용매 비율에 따른 FT-IR 분석 그래프, (b) 1400~1320 cm⁻¹ 확대 분석 그래프 38
[그림 3-3] (a) W-only, (b) WE 55, (c) E-only의 EDX mapping 40
[그림 3-4] (a) W-only, (b) WE 55, (c) E-only의 TEM 이미지 42
[그림 3-5] (a) W-only, (b) WE 55, (c) E-only의 AFM 입자 이미지, (d) W-only, (e) WE 55, (f) E-only의 AFM 분석 그래프 43
[그림 3-6] (a) W-only, (b) WE 55, (c) E-only의 SEM 이미지 44
[그림 3-7] (a) W-only, (b) WE 55, (c) E-only의 BET 분석 그래프 45
[그림 3-8] (a) 용매 비율에 따른 Ni 2p XPS 분석 그래프, (b) 용매 비율에 따른 Fe 2p XPS 분석 그래프 48
[그림 3-9] 용매 비율에 따른 O 1s XPS 분석 그래프 49
[그림 3-10] (a) W-only, (b) WE 55, (c) E-only, (d) Bare Ni foam의 평균 접촉각 54
[그림 3-11] 비패러데이 영역에서 다양한 주사속도로 측정된 (a) W-only, (b) WE 55, (c) E-only, (d) Bare Ni foam의 CV 그래프 55
[그림 3-12] (a) 용매 비율에 따른 ECSA 그래프, (b) Bare Ni foam의 ECSA 그래프 56
[그림 3-13] (a) 용매 비율에 따른 평균 접촉각과 BET에서 측정된 평균 비표면적의 막대 그래프, (b) 용매 비율에 따른 평균 층간거리 57
[그림 3-14] 용매 비율에 따른 (a) LSV 그래프, (b) 85% iR-corrected LSV 그래프, (c) Tafel plot (d) EIS 그래프 61
[그림 3-15] WE 73, WE 37의 LSV 그래프 62
[그림 3-16] Bare Ni foam의 (a) LSV 그래프, (b) 85% iR-corrected LSV 그래프, (c) Tafel plot, (d) EIS 그래프 63
[그림 3-17] 용매 비율에 따른 (a) geometric activity와 specific activity의 막대 그래프, (b) Ov percent와 Ni/Fe ratio의 꺾은선 그래프 66
[그림 3-18] Ni LDH (E-only)의 (a) XRD 분석 그래프, (b) BET 분석 그래프 67
[그림 3-19] Ni LDH (E-only)의 (a) LSV 그래프 68
[그림 3-20] (a) W-only, (b) WE 55, (c) E-only, (d) Bare Ni foam의 CP 그래프 71
[그림 3-21] 용매 비율에 따른 층간거리, Ov percent, BET 비표면적의 꺾은선, 막대 그래프 72
[그림 3-22] (a) W-only, (b) WE 55, (c) E-only의 안정성 테스트 전, 후 LSV 그래프 73
[그림 3-23] WE 55의 (a) CP 전, (b) CP 후 EDX mapping 74
[그림 3-24] AEMWE 단위전지의 구성요소 78
[그림 3-25] 용매 비율에 따른 (a) 70 ℃에서 측정된 I-V 단위전지 그래프, (b) 70 ℃, 1.6 V에서 측정된 EIS 단위전지 그래프 79
[그림 3-26] 70 ℃에서 측정된 MEA 제작 방법에 따른 WE 55의 (a) I-V 단위전지 그래프, (b) 70 ℃, 1.6 V에서 측정된 EIS 단위전지 그래프 80
[그림 3-27] 50 ℃에서 측정된 WE 55의 (a) I-V 단위전지 그래프, (b) 1.8 V에서 측정된 단위전지 CA 그래프 81
[그림 3-28] (a) NiFe LDH-carbonate without Ov, (b) NiFe LDH-carbonate/nitrate without Ov, (c) NiFe LDH-carbonate/nitrate with...[이미지참조] 83