물 분해 전지는 전기 에너지를 이용하여 물을 수소와 산소의 형태로 변환시키고, 이를 통해 전기 에너지를 저장할 수 있다. 따라서 물 분해 전지 통해 친환경적인 에너지 변환과 저장에 대한 많은 연구가 진행된다. 특히 산소 발생은 수소 발생보다 더 느린 반응으로 진행되고, 높은 과전압을 요구하기 때문에 과전압을 낮출 수 있는 전기화학 촉매의 개발에 많은 노력을 하고 있다. 이 논문에서는 전기화학적 석출 방법을 통하여 2종류의 백금 구체를 형성하였다. 백금 구체 전극은 하나는 매끈한 표면을 지니고, 다른 하나는 거친 표면을 지닌다. 이를 이용하여, 백금 구조의 표면의 차이가 산소 발생 반응에 어떤 영향을 미치는지 확인한다. 또한, 석출 전하를 조절하는 것으로 다공성을 조절 할 수 있었는데, 다공성 구조가 산소 발생에 주는 영향도 살펴보았다. 사실, 백금은 산소 발생 반응에 좋은 촉매가 아닌데, ...
물 분해 전지는 전기 에너지를 이용하여 물을 수소와 산소의 형태로 변환시키고, 이를 통해 전기 에너지를 저장할 수 있다. 따라서 물 분해 전지 통해 친환경적인 에너지 변환과 저장에 대한 많은 연구가 진행된다. 특히 산소 발생은 수소 발생보다 더 느린 반응으로 진행되고, 높은 과전압을 요구하기 때문에 과전압을 낮출 수 있는 전기화학 촉매의 개발에 많은 노력을 하고 있다. 이 논문에서는 전기화학적 석출 방법을 통하여 2종류의 백금 구체를 형성하였다. 백금 구체 전극은 하나는 매끈한 표면을 지니고, 다른 하나는 거친 표면을 지닌다. 이를 이용하여, 백금 구조의 표면의 차이가 산소 발생 반응에 어떤 영향을 미치는지 확인한다. 또한, 석출 전하를 조절하는 것으로 다공성을 조절 할 수 있었는데, 다공성 구조가 산소 발생에 주는 영향도 살펴보았다. 사실, 백금은 산소 발생 반응에 좋은 촉매가 아닌데, 이리듐을 자발적 치환 방법을 통해 백금 구체 전극의 표면에 변형을 주었다. 이리듐은 산 조건에서 산소 발생 촉매로 많이 사용되는데, 이리듐이 변형된 백금 구체 전극의 산소 발생 반응의 활성은 큰 폭으로 증가하였다. 게다가, 나노 크기의 다공성을 갖는 평평한 모양의 백금 구조를 전기화학적 석출 방법에 의해 형성하였다. 나노 크기의 구멍을 확인하기 위하여, 전기화학 표면적을 서로 다른 방법을 이용하여 계산했다. 상대적으로 크기가 큰 분자를 이용한 경우, 표면적이 작게 측정되었다. 이 결과는 나노 크기의 구멍이 존재함을 보여주고 있다. 나노 크기의 다공성을 갖는 평평한 모양의 백금 구조를 이용하여 pH 측정에 사용하였고, 기울기나 히스테리시스가 기존 평평한 백금과 비교하여 더 좋아졌다. 또한, 이 백금 구조에 금과 이리듐을 이용한 자발적 치환을 연구하였고, 이를 이용하여 산소 발생 반응의 활성이 변화되는 것을 관찰하였다.
물 분해 전지는 전기 에너지를 이용하여 물을 수소와 산소의 형태로 변환시키고, 이를 통해 전기 에너지를 저장할 수 있다. 따라서 물 분해 전지 통해 친환경적인 에너지 변환과 저장에 대한 많은 연구가 진행된다. 특히 산소 발생은 수소 발생보다 더 느린 반응으로 진행되고, 높은 과전압을 요구하기 때문에 과전압을 낮출 수 있는 전기화학 촉매의 개발에 많은 노력을 하고 있다. 이 논문에서는 전기화학적 석출 방법을 통하여 2종류의 백금 구체를 형성하였다. 백금 구체 전극은 하나는 매끈한 표면을 지니고, 다른 하나는 거친 표면을 지닌다. 이를 이용하여, 백금 구조의 표면의 차이가 산소 발생 반응에 어떤 영향을 미치는지 확인한다. 또한, 석출 전하를 조절하는 것으로 다공성을 조절 할 수 있었는데, 다공성 구조가 산소 발생에 주는 영향도 살펴보았다. 사실, 백금은 산소 발생 반응에 좋은 촉매가 아닌데, 이리듐을 자발적 치환 방법을 통해 백금 구체 전극의 표면에 변형을 주었다. 이리듐은 산 조건에서 산소 발생 촉매로 많이 사용되는데, 이리듐이 변형된 백금 구체 전극의 산소 발생 반응의 활성은 큰 폭으로 증가하였다. 게다가, 나노 크기의 다공성을 갖는 평평한 모양의 백금 구조를 전기화학적 석출 방법에 의해 형성하였다. 나노 크기의 구멍을 확인하기 위하여, 전기화학 표면적을 서로 다른 방법을 이용하여 계산했다. 상대적으로 크기가 큰 분자를 이용한 경우, 표면적이 작게 측정되었다. 이 결과는 나노 크기의 구멍이 존재함을 보여주고 있다. 나노 크기의 다공성을 갖는 평평한 모양의 백금 구조를 이용하여 pH 측정에 사용하였고, 기울기나 히스테리시스가 기존 평평한 백금과 비교하여 더 좋아졌다. 또한, 이 백금 구조에 금과 이리듐을 이용한 자발적 치환을 연구하였고, 이를 이용하여 산소 발생 반응의 활성이 변화되는 것을 관찰하였다.
The water splitting cells use electric energy to convert water into the form of chemical species, such as hydrogen and oxygen which can storage the electric energy. Therefore, many researches on eco-friendly energy conversion and storage through water splitting cell have been proceeded. Specifically...
The water splitting cells use electric energy to convert water into the form of chemical species, such as hydrogen and oxygen which can storage the electric energy. Therefore, many researches on eco-friendly energy conversion and storage through water splitting cell have been proceeded. Specifically, the oxygen evolution reaction (OER) is more sluggish than hydrogen evolution reaction (HER) and requires a high overpotential, so that efforts are being made to develop an electrocatalyst of lowering the overpotential. In this paper, 2 types of Pt sphere electrodes were fabricated by electrochemical deposition. One of the Pt sphere electrodes has smooth features on the Pt sphere surface, the other has rough features on its surface. Using these electrodes, I investigated how the differences in the surface features of both Pt sphere electrodes affect the OER. In addition, the porosity is controlled by adjusting the deposition charge, and the effect of the porous structures on OER was also examined. In fact, Pt exhibit poor electrocatalytic activity on OER, but the surface of both Pt sphere electrodes is modified by galvanic replacement reaction (GRR) of Ir. Ir is widely used as an OER electrocatalyst in acid media because of stability and activity. The OER activity of Ir-modified Pt sphere electrodes increased greatly. Furthermore, nanoporous flat Pt structure was fabricated by electrochemical deposition method. To identify nano-sized pores, the evaluations of electrochemical surface area (ESA) with different methods were used. When relatively large molecules (such as Cu or CO) were used, the ESA values were measured to be small. These results indicate that nano-size pore exist on their surface. It was used for measuring pH through nanoporous flat Pt electrodes. The slope and hysteresis were better than the flat Pt electrode. And the GRR of Ir and Au on these Pt structures was studied, and it was observed that the activity of OER was changed by modification.
The water splitting cells use electric energy to convert water into the form of chemical species, such as hydrogen and oxygen which can storage the electric energy. Therefore, many researches on eco-friendly energy conversion and storage through water splitting cell have been proceeded. Specifically, the oxygen evolution reaction (OER) is more sluggish than hydrogen evolution reaction (HER) and requires a high overpotential, so that efforts are being made to develop an electrocatalyst of lowering the overpotential. In this paper, 2 types of Pt sphere electrodes were fabricated by electrochemical deposition. One of the Pt sphere electrodes has smooth features on the Pt sphere surface, the other has rough features on its surface. Using these electrodes, I investigated how the differences in the surface features of both Pt sphere electrodes affect the OER. In addition, the porosity is controlled by adjusting the deposition charge, and the effect of the porous structures on OER was also examined. In fact, Pt exhibit poor electrocatalytic activity on OER, but the surface of both Pt sphere electrodes is modified by galvanic replacement reaction (GRR) of Ir. Ir is widely used as an OER electrocatalyst in acid media because of stability and activity. The OER activity of Ir-modified Pt sphere electrodes increased greatly. Furthermore, nanoporous flat Pt structure was fabricated by electrochemical deposition method. To identify nano-sized pores, the evaluations of electrochemical surface area (ESA) with different methods were used. When relatively large molecules (such as Cu or CO) were used, the ESA values were measured to be small. These results indicate that nano-size pore exist on their surface. It was used for measuring pH through nanoporous flat Pt electrodes. The slope and hysteresis were better than the flat Pt electrode. And the GRR of Ir and Au on these Pt structures was studied, and it was observed that the activity of OER was changed by modification.
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