산소발생반응용 P-doped Ni-Fe sulfide의 합성 및 평가

초록

화석연료 사용으로 인한 환경오염 발생 및 에너지 고갈 문제에 직면함에 따라 친환경 에너지 기술과 수소경제에 대한 관심이 증가하고 있다. 여러 수소생산 방법 중, 수전해를 통해 수소를 생산하기 위해서는 저비용, 고성능 산소발생반응용 촉매 개발이 중요하다. 본 연구에서는 Ni과 Fe를 기반으로 하는 산소발생반응용 촉매를 합성하는 데 있어 수열합성법을 통해 Ni-Fe LDH를 합성 한 후 P2S5와 함께 열처리하여 P-doped Ni-Fe sulfide를 합성하였다. 주사전자현미경과 투과전자현미경을 통해 합성한 시료의 표면형상을 분석한 결과 열처리 전후 마이크로 플라워 형태가 보존된 것을 확인하였고, 선형주사전류법과 tafel 분석을 통하여 산소발생반응의 전기적 활성을 평가하였다. 실험 결과, P-doped Ni-Fe sulfide에서 산소발생반응에 대해 264 mV (@ 10 mA cm-2)의 낮은 과전압과 48 mV dec-1의 tafel slope을 보였으며, 이를 통해 산소발생반응에 대해 높은 활성을 확인하였다.