고성능 산소발생반응 용 Cobalt Iron Spinel-type Oxide와 Beta Nickel Hydroxide의 Heterojunction Composite 촉매 합성

초록

화석 연료 사용에 따른 환경오염 문제가 대두되면서, 친환경적이고 지속가능한 에너지인 수소의 생성 및 저장 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중, 수전해를 통한 수소를 생성하는 기술이 최근 많은 관심을 받고 있다. 하지만 수전해의 산화전극에서 일어나는 산소발생반응은 수소발생반응에 비해 큰 과전압을 갖는다. 따라서 수전해 반응의 효율을 높이기 위해서는 과전압을 낮추기 위한 고활성의 촉매를 개발하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 스피넬 타입의 CoFe2O4와 β-Ni(OH)2의 Heterojunction Composite을 단일 단계 수열합성법을 통해 합성하여 산소발생반응의 촉매 물질로 사용하였다. X선 회절분석과 광전자분광기 분석을 통해 결정 구조 및 표면 성분을 분석하였으며, CoFe2O4/β-Ni(OH)2의 전기화학적 분석을 위해 순환 전압 전류법과 선형주사전류법을 통해 해당 촉매의 성능을 테스트하였다. 그 결과 278 mV @ 10 mA cm-2의 낮은 과전압과 높은 전기화학적 안정성을 나타내는 것을 확인하였다.