대표어
권호기사보기
| 기사명 | 저자명 | 페이지 | 원문 | 기사목차 |
|---|
국회도서관 홈으로
정보검색
소장정보 검색
결과 내 검색
동의어 포함
-
-
목차보기
Title Page 2
Contents 5
ABSTRACT 13
국문초록 15
CHAPTER 1. Introduction 18
1.1. Green hydrogen and water electrolysis technologies 18
1.2. Design strategies for advanced transition metal-based electrocatalyst 22
1.2.1. Transition metal phosphide electrocatalysts 22
1.2.2. Electrodeposition for the fabrication of electrocatalysts 23
1.2.3. Morphology and interface control for enhanced catalytic activity 25
1.3. Challenges and motivation 26
CHAPTER 2. Cu Nanowire-Supported CoMoP Catalyst for Efficient Hydrogen Evolution Reaction 30
2.1. Introduction 30
2.2. Experimental 31
2.2.1. Fabrication of Cu nanowires (Cu NWs) on Cu foam (CF) 31
2.2.2. Electrodeposition of CoMoP 32
2.2.3. Characterization 32
2.2.4. Electrochemical measurements 33
2.3. Results and discussion 34
2.4. Conclusion 56
CHAPTER 3. Porous NiFeP Electrocatalyst via Complexing Agent-Assisted Leaching for Oxygen Evolution Reaction 57
3.1. Introduction 57
3.2. Experimental 58
3.2.1. Fabrication of NiFeP via hydrogen bubble template (DHBT) electrodeposition 58
3.2.2. Electrochemical surface modification via complexing agent treatment 59
3.2.3. Characterization 59
3.2.4. Electrochemical measurements 60
3.2.5. AEMWE single-cell performance test 61
3.3. Results and discussion 62
3.4. Conclusion 83
CHAPTER 4. ZnO-Templated NiFe-NiMoP Bifunctional Catalyst for Hydrogen and Oxygen Evolution Reaction 84
4.1. Introduction 84
4.2. Experimental 85
4.2.1. Fabrication of ZnO nanorod template on Ni foam 85
4.2.2. Electrodeposition of NiMoP and NiFe 86
4.2.3. Characterization 87
4.2.4. Electrochemical measurements 87
4.2.5. AEMWE single-cell performance test 88
4.3. Results and discussion 89
4.4. Conclusion 117
CHAPTER 5. Conclusion 118
REFERENCES 120
[Figure 1-1] Schematic illustrations of representative water electrolysis... 21
[Figure 1-2] Schematic overview of the research strategy presented in this study 29
[Figure 2-1] Schematic illustration of the synthesis process of CoMoP/Cu NWs 36
[Figure 2-2] FE-SEM images of (a) CF, (b) Cu NWs, (c) MoP/Cu NWs, (d)... 37
[Figure 2-3] TEM images of CoMoP/Cu NWs at (a) low and (b) high... 40
[Figure 2-4] XRD patterns of CoMoP/Cu NW and CF 41
[Figure 2-5] XPS spectra of (a) Co 2p, (b) Mo 3d, and (c) P 2p for MoP/Cu NWs,... 44
[Figure 2-6] (a) HER polarization curves, (b) Tafel slopes, and (c) Nyquist plots of... 50
[Figure 2-7] XPS spectra of CoMoP/Cu NWs for Co 2p, Mo 3d, and P 2p after the... 51
[Figure 2-8] CV curves of (a) MoP/Cu NWs, (b) CoP/Cu NWs, (c) CoMoP/CF, and... 54
[Figure 2-9] (a) Plot of capacitive current density vs. scan rate and (b) normalized... 55
[Figure 3-1] Schematic illustration of the synthesis process of KSCN-assisted... 64
[Figure 3-2] FE-SEM images of (a) NiFeP, (b) 50-NiFeP, (c) 100-NiFeP, (d) 20-... 65
[Figure 3-3] ICP analysis of Ni leaching under varying KSCN concentrations 66
[Figure 3-4] OER polarization curves in KOH with and without KSCN 68
[Figure 3-5] XPS spectra of (a) Ni 2p, (b) Fe 2p, and (c) P 2p for NiFeP, and 200-... 71
[Figure 3-6] (a) OER polarization curves, (b) the corresponding Tafel slopes, (c)... 77
[Figure 3-7] CV curves of (a) NiFeP, (b) 50-NiFeP, (c) 100-NiFeP, (d) 200-NiFeP,... 79
[Figure 3-8] (a) Polarization curves of AEMWE system (no iR-compensation). (b)... 82
[Figure 4-1] Schematic illustration of the synthesis process of NiFe-NiMoP/ZnO 91
[Figure 4-2] (a) NF, (b) ZnO, (c) NiFe-NiMoP/NF, and (d) NiFe-NiMoP/ZnO. The... 92
[Figure 4-3] (a) Low-magnification and (b) high-magnification FE-TEM images of... 95
[Figure 4-4] XPS spectra of (a) Ni 2p, (b) Fe 2p, (c) Mo 3d, and (d) P 2p for... 98
[Figure 4-5] (a) HER polarization curves, (b) the corresponding Tafel slopes, (c)... 103
[Figure 4-6] CV curves of (a) NiFe/ZnO, (b) NiMoP/ZnO, (c) NiFe-NiMoP/NF,... 105
[Figure 4-7] XPS spectra of NiFe-NiMoP/ZnO after HER stability tests: (a) Ni 2p,... 106
[Figure 4-8] (a) OER polarization curves, (b) Normalized HER polarization curves... 111
[Figure 4-9] Chronopotentiometric curve of NiFe-NiMoP/ZnO at a current density... 112
[Figure 4-10] XPS spectra of NiFe-NiMoP/ZnO after OER stability tests: (a) Ni 2p,... 113
[Figure 4-11] (a) Polarization curves of AEMWE system (no iR-compensation). (b)... 116
초록보기
음이온 교환막 수전해는 비귀금속 기반 촉매를 활용할 수 있는 지속 가능한 수소 생산 기술로 주목받고 있다. 그러나 전이금속 기반 촉매는 일반적으로 귀금속에 비해 낮은 활성 및 내구성을 보여 실용화에 어려움을 겪고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 본 연구에서는 전기화학적 성능 향상을 목적으로 전이금속 인화물 촉매를 구조적으로 제어하는 세 가지 전해도금 기반 전략을 제시하였다.
첫 번째 연구에서는 구리 나노와이어를 사용하여 전기화학적 활성 표면적을 크게 증가시키고, CoMoP 촉매의 균일한 전착을 유도함으로써 수소 발생 반응 성능을 향상시켰다. 제작된 CoMoP/Cu NWs 촉매는 수소 발생 반응에서 10 mA cm⁻² 조건에서 36시간 연속 운전 후, 초기 성능의 88%를 유지하는 안정성을 보였다.
두 번째 연구에서는 동적 수소 기포 주형 전해도금과 KSCN을 활용한 선택적 Ni 용출 공정을 연계하여 다공성 NiFeP 촉매를 제조하였다. 이 과정을 통해 Ni/Fe (oxy)hydroxide 표면이 형성된 고표면적 구조가 구현되었으며 산소 발생 반응 활성이 개선되었다. 최적화된 NiFeP 촉매는 100 mA cm⁻²에서 269 mV의 산소 발생 반응 과전압을 보였으며, 단전지에서 양극으로 적용 시 1.0 A cm⁻²에서 1.70 V의 낮은 전압으로 구동되었다. 또한, 500 mA cm⁻²에서 100시간 구동 시 시간당 0.24 mV에 불과한 성능 저하율을 나타냈다.
세 번째 연구에서는 수직 정렬된 ZnO 나노로드를 주형으로 사용하여 이원기능성 NiFe-NiMoP 촉매를 합성하였다. 순차적 전해도금을 통해 수소 발생 반응 활성을 갖는 NiMoP와 산소 발생 반응 활성을 갖는 NiFe이 통합된 구조로 설계되었으며, 수소 및 산소 발생 반응에서 100 mA cm⁻² 기준 각각 132 mV와 290 mV의 과전압을 달성하였다. 막-전극 접합체 기반 평가에서는 1.0 A cm⁻²에서 1.72 V의 셀 전압으로 작동하였고, 500 mA cm⁻² 조건에서 200시간 구동 후 1.07 mV h-1의 낮은 성능 저하율을 기록하였다.
이러한 결과는 전해도금 기반의 다양한 구조 제어 전략(예: 나노와이어, 선택적 용출을 통한 다공성 구조, 나노로드 구조 등)이 전이금속 인화물 촉매의 전기화학적 활성을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 보여준다. 따라서 본 연구에서는 높은 활성도와 우수한 내구성, 뛰어난 확장성을 갖춘 음이온 교환막 수전해 촉매 설계를 위한 합리적인 전략을 제안한다. 특히, 제안된 구조 제어 기반 촉매 설계 전략은 향후 고효율 수전해 시스템 개발 및 그린 수소의 상용화에 기여할 수 있는 기술로 활용될 수 있다.MARC 보기
오류 데이터 정정요청
*표시는 필수 입력사항입니다.
알림톡 발송
| 전화번호 |
|---|
개인정보 수정 바로가기
연속간행물 권호 선택
우편복사 안내
- ◾ 도서관을 방문하지 못할 경우 인터넷, 팩스 등으로 자료 복사를 신청하고, 복사물을 우편·팩스 등으로 제공받는 서비스
- ◾ 대상자료: 일반도서, 연속간행물 및 학위논문
- ※ 고서, 고잡지, 훼손될 우려가 있는 자료, 마이크로폼 자료 및 신문 등 제외
- ◾ 신청 책수: 1인 5책 이하(1일 기준)
- ◾ 신청 절차: 자료 검색 → 우편복사 목록담기 → 복사 범위 입력 → 우편복사 주문서 입력 → 접수 및 확인
- ※ 저작권법에 의거하여 부분 복사(전체 페이지 수의 1/3 범위 이내)만 가능
- ◾ 복사 범위 입력 예시: (연속 페이지) 1-30, (부분 페이지) 25, 30-40
| 번호 | 발행일자 | 권호명 | 제본정보 | 자료실 | 원문 | 신청 페이지 |
|---|
도서위치안내(서울관)
도서위치안내: / 서가번호:
0
확인
우편복사 목록담기를 완료하였습니다.
내서재에 담기
새로운 서재
*표시는 필수 입력사항입니다.
저장
저장 되었습니다.