초록 ▼

□ 연구개요
해당 연구는 Operando 기술을 사용하여 OER 및 ORR 성능을 개선하기 위한 전기 촉매 개발에 대한 탐구 및 정보 수집을 목적으로 함. 또한, 금속-공기 배터리 작동 중 전기 활성 부위 및 중간체 형성의 특성에 대하여 조사함.
1. 내구성이 높고 효율적인 Pt-C core-shell@MOF의 합성
2. 전극촉매의 전기화학적 성능
3. In-situ/operando 측정

□ 연구 목표대비 연구결과
WP(Work Package)
WP1: 내구성이 높고 효율적인 Pt-C c

□ 연구개요
해당 연구는 Operando 기술을 사용하여 OER 및 ORR 성능을 개선하기 위한 전기 촉매 개발에 대한 탐구 및 정보 수집을 목적으로 함. 또한, 금속-공기 배터리 작동 중 전기 활성 부위 및 중간체 형성의 특성에 대하여 조사함.
1. 내구성이 높고 효율적인 Pt-C core-shell@MOF의 합성
2. 전극촉매의 전기화학적 성능
3. In-situ/operando 측정

□ 연구 목표대비 연구결과
WP(Work Package)
WP1: 내구성이 높고 효율적인 Pt-C core-shell@MOF 합성

- 과제 1.1: 포르피린-테트라키스(4-카르복시페닐) 포르피린(TCPP) 및 금속 전구체와 함께 180℃에서 12시간 동안 용매열법을 사용하여 Co-Porphyrin과 같은 꽃 형태의 금속-유기 골격체를 성공적으로 합성하였음.
- Task 1:2: 화학적 방법으로 Pt-aniline 복합체를 성공적으로 합성하였음.
- Task 1.3 및 Task 1.4: N₂ 분위기와 최적화된 온도에서 Metal-porphyrin MOF와 같은 꽃과 Pt-aniline 착물을 소성하여 최적화된 Pt-C core-shell 코팅 Metal-porphyrin MOF를 제작하였음.
- 또한 FE-SEM, HR-TEM, Raman, XRD, XPS 분석을 통해 제조된 MOF(CO-Porphyrin)의 형태 및 화학적 성질을 연구하였음. 유사하게, 본 연구책임자는 Pt-C 코어 쉘 코팅된 MOF를 연구했고 세부 결과에 대해 논의하였음.

WP2: ORR 및 HER에 대한 전기화학적 성능 측정을 시작하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
- 동일한 합성 방법을 사용하여 현재의 새로운 합성 방법을 기반으로 전이 금속 칼코겐화물 전기 촉매에 Pt-C 또는 Ir-C core-shell을 코팅하였음.
- 대학원생들이 현재 프로젝트에 참여하고 있으며 Ramakrishnan Shanmugam 박사로부터 OER 및 ORR 연구를 배우고 있음. 또한, 준비된 전극 촉매는 물 전기 분해 및 CO₂ 환원과 같은 다른 응용 분야에서 효과적으로 사용될 수 있음.
- Pt-C core-shell 코팅 Co-Porphri 및 Pt-C core-shell 코팅 MoS2/GNF는 ORR, OER 및 HER에 대해 높은 내구성 전기화학적 성능을 제공함.
- 이 새로운 촉매가 금속 공기 전지의 상용화 및 장기 내구성과 관련된 많은 문제를 해결할 것으로 기대됨.
- SCI 저널 논문 2편(IF > 8)과 국제특허 2편 등록이 가능할 것으로 예상됨.
- 준비된 Operando cell 방법은 향후 박사과정 및 석사과정의 연구에서도 활용 예정임.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 5
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 5
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 1) 연구개발성과의 추진전략·방법 ... 12
• 2) 연구개발성과의 추진체계 ... 13
• 3) 연구개발성과의 활용방안 ... 14
• 6. 참고문헌 ... 15
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 22
• 끝페이지 ... 24