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NTIS 바로가기전기화학회지 = Journal of the Korean Electrochemical Society, v.17 no.1, 2014년, pp.1 - 6
This review article summarizes photoelectrochemical water splitting using gallium nitride (GaN). GaN materials have been studied as novel photoelectrode material due to its chemical stability and easy band gap engineering. Unlike other semiconductor materials that are easily corroded in strongly aci...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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기존 화석연료의 문제로 수소 경제가 제안되었다. 화석연료의 문제점은 무엇인가? | 기존 화석연료에 기반한 에너지 시스템은 지구온난화, 환경오염, 자원고갈 등의 문제를 일으키므로, 그 대안으로 이른바 ‘수소 경제(hydrogen economy)’가 제안되었다. 수소 경제란 기존 화석연료 대신에 수소연료를 에너지 수송자 (energy carrier)로 사용하는 것으로, 이를 실현하기 위한 가장 원천적이고 핵심적인 문제 중 하나는 수소 연료를 온실가스나 오염 물질을 배출하지 않으면서 경제적으로 생산하는 것이다. | |
질화 갈륨의 장점은? | 본 총설은 질화 갈륨(GaN)을 이용한 광전기화학적 물분해 연구에 대해 정리하였다. GaN는 화학적으로 안정하고 에너지 띠간격 조절이 자유롭다는 장점으로 최근 물분해를 위한 새로운 광전극 물질로 연구되고 있다. 다른 화합물 반도체 물질은 강산 혹은 강염기 전해액에 의해 쉽게 부식되기 때문에 광산화전극(photoanode)으로는 사용이 어려운 반면, n형 GaN는 뛰어난 안정성 덕분에 산화 분위기의 산소 발생 전극으로도 활용이 가능하다. | |
물분해 연구 중 GaN 표면 증착과 새로운 기판을 해결해야하는 이유는? | 우선, 적절한 전기촉매로 GaN 표면에 증착시키는 연구가 필요하다. 기존 대부분의 연구에서 별도의 물분해 전기촉매가 증착 되지 않은 bare GaN을 이용했기 때문에 과전압이 크고 띠 이론적으로 충분히 자발적 물분해가 가능한 상황임에도 실제로 그것을 구현하지 못하고 있다. 전기촉매 증착 방법에 대한 연구뿐 아니라, 다른 전기촉매/반도체에 적용되는 이론 (pinch-off theory 등)이 GaN 경우에도 적용되는지에 대한 연구가 필요하다.20,21) |
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