SNUEI

High crystallinity design of Ir-based catalysts drives catalytic reversibility for water electrolysis and fuel cells

2021 · Nature Communications

저자

Woong Hee Lee, Young‐Jin Ko, Jung Hwan Kim, Chang Hyuck Choi, Keun Hwa Chae, Hansung Kim, 황윤정 (Yun Jeong Hwang), Byoung Koun Min, Peter Strasser, Hyung‐Suk Oh

연구주제

Electrocatalysts for Energy Conversion · Fuel Cells and Related Materials · CO2 Reduction Techniques and Catalysts

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

에너지/자원 > 신재생에너지 > 수소에너지 외

배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

fuel cell voltage reversal 수소 산화 반응(HOR) 이리듐계 촉매 산소 발생 반응(OER) 수전해

키워드 (OpenAlex)

iridium electrocatalysts water electrolysis fuel cells hydrogen evolution reaction hydrogen oxidation oxygen evolution reaction nanocatalysts catalyst design

초록

Abstract The voltage reversal of water electrolyzers and fuel cells induces a large positive potential on the hydrogen electrodes, followed by severe system degradation. Applying a reversible multifunctional electrocatalyst to the hydrogen electrode is a practical solution. Ir exhibits excellent catalytic activity for hydrogen evolution reactions (HER), and hydrogen oxidation reactions (HOR), yet irreversibly converts to amorphous IrOx at potentials > 0.8 V/RHE, which is an excellent catalyst for oxygen evolution reactions (OER), yet a poor HER and HOR catalyst. Harnessing the multifunctional catalytic characteristics of Ir, here we design a unique Ir-based electrocatalyst with high crystallinity for OER, HER, and HOR. Under OER operation, the crystalline nanoparticle generates an atomically-thin IrOx layer, which reversibly transforms into a metallic Ir at more cathodic potentials, rest…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2021미래선도형 글로벌 화공교육연구단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)연세대학–
2021e-chemical제조기술개발사업과학기술정보통신부한국과학기술연구원연구운영비지원(R&D)(주요사업비)한국과학기술연구원–
2021전기화학전지를 이용한 이산화탄소 전환 에틸렌 제조 기술 개발과학기술정보통신부기후변화대응기술개발(R&D)한국과학기술연구원에너지/자원 > 온실가스 처리 > CO2 전환기술에너지 외
2021방사광가속기공동이용연구지원사업과학기술정보통신부방사광가속기공동이용연구지원(R&D)포항공과대학범위 밖
2021전기화학적 CO2 전환 CO 대량생산을 위한 반응기 개발과학기술정보통신부유용물질생산을위한CarbontoX기술개발(R&D)한국과학기술연구원에너지/자원 > 온실가스 처리 > CO2 전환기술에너지 외

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