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산소 및 수소 발생 반응을 위한 효율적이고 내구성 있는 양기능성 전기화학촉매로서 니켈 폼 상에 지지된 계층적 NiCo2S4 나노와이어 어레이

Title
산소 및 수소 발생 반응을 위한 효율적이고 내구성 있는 양기능성 전기화학촉매로서 니켈 폼 상에 지지된 계층적 NiCo2S4 나노와이어 어레이
Translated Title
Hierarchical NiCo2S4 Nanowire Arrays Supported on Ni Foam: An Efficient and Durable Bifunctional Electrocatalyst for Oxygen and Hydrogen Evolution Reactions
Inventors
상가라쥬샨무감아루무감
DGIST Inventors
상가라쥬샨무감
Country
KO
Application Date
2016-05-25
Application No.
10-2016-0064325
Registration Date
2018-12-24
Registration No.
10-1933937
Assignee
(재)대구경북과학기술원(100/100)
URI
http://hdl.handle.net/20.500.11750/11294
https://doi.org/10.8080/1020160064325 [KIPRIS]
Abstract
태양광-수소 전기발생에 대한 최근 접근방법은 강 전해질 내에서 효율적이고 안정하고 저렴한 양기능성 전기화학촉매를 이용한 물 분해이다. 본 발명은 3차원 니켈 폼 (NF) 상에 NiCo2S4 나노와이어 (NW) 어레이를 직접 성장시킨 촉매에 관한 것이다. 상기 NiCo2S4 NW/NF 어레이는 전체 물 분해 반응에서 우수한 활성과 안정성을 나타내며 효율적인 양기능성 전기화학촉매로서 기능한다. 3차원 니켈 폼은 전기화학반응에서 전극과 전해질 인터페이스에서 많은 촉매 활성점을 노출시킴으로써 직접 성장을 촉진한다. 바인더 없이 자가 성장으로 형성된 NiCo2S4 NW/NF 전극은 1M KOH에서 산소발생반응에 대해 260 mV의 과전압에서 그리고 수소발생반응에 대해서는 210 mV의 과전압에서 10 mA cm-2의 수소 생산 전류 밀도를 나타낸다. 본 발명의 양기능성 전기화학촉매는 높은 활성과 안정성을 가짐으로써 1.63V의 전지 전압에서 10 mA cm-2를전달할 수 있는 알칼리수 전해조의 제조를 가능하게 한다. 또한, 비귀금속인 NiCo2S4 NW/NF 폼 기반의 전극은 태양전지 패널을 이용하여 1.68V에서 격렬하고 연속적인 수소 및 산소 발생을 가능하게 하므로, 대규모의 태양광-수소 전기발생을 위한 물 분해 장치에 이용될 수 있다.
Related Researcher
  • Author Shanmugam, Sangaraju Advanced Energy Materials Laboratory
  • Research Interests Electrocatalysts for fuel cells; water splitting; metal-air batteries; Polymer electrolyte membranes for fuel cells; flow batteries; Hydrogen generation and utilization
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Collection:
Department of Energy Science and EngineeringAdvanced Energy Materials Laboratory3. Patents


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