| 학회 |
한국화학공학회 |
| 학술대회 |
2017년 봄 (04/26 ~ 04/28, ICC 제주) |
| 권호 |
23권 1호, p.601 |
| 발표분야 |
에너지 환경 |
| 제목 |
알칼라인 수전해용 Ni-Zn-Metal(Co, Fe, Mo)합금 전극 제조 및 HER에서 전기화학적 촉매반응 특성 연구 |
| 초록 |
알칼라인 수전해조의 효율은 전극 성능에 의해 크게 좌우된다. Ni은 알칼라인 전해질에서 내부식성이 강하며 음극에 수소발생반응(HER, Hydrogen Evolution Reaction)에서 높은 촉매 활성을 가진다. 하지만 실용화를 위해서는 경제적인 측면에서 Ni보다 더 높은 촉매 활성을 가지는 전극을 필요로 한다. 본 연구에서는 Ni보다 더 큰 촉매활성을 가지는 전극을 제조하기 위해 Ni-Metal(Co, Fe, Mo)의 합금을 시도하였으며, Zn를 합금 후 선택적 추출을 통해 다공성 구조를 형성하여 HER에서 반응하는 면적을 넓히고자 하였다. Ni-Metal(Co, Fe, Mo) 제조 후 HER에서 각각의 촉매 활성을 비교하였을 때 Ni-Mo가 가장 큰 촉매 활성을 가지는 것으로 나타났다. 이를 기반으로 Zn를 첨가한 Ni-Zn-Metal(Co, Fe, Mo) 제조 후 Zn를 De-alloying 하여 HER에서 촉매활성을 비교하였다. 촉매활성은 Ni-Zn-Co＞Ni-Zn-Fe＞Ni-Zn-Mo 순으로 나타났다. 표면 SEM 분석결과 Ni-Zn-Mo는 HER 반응실험 후 도금 표면의 손상이 큰 것을 확인하였다. 표면 EDS 분석 결과 Ni-Zn-Co,Fe의 Zn의 함량은 49, 54 wt%로 도금되는 반면 Ni-Zn-Mo는 약 5wt%로 적은 양의 Zn가 도금된 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 큰 비표면적 및 Zn dealloying 후 안정한 표면 상태를 가지는 Ni-Zn-Co,Fe 삼원합금이 Ni-Zn-Mo 보다 더 나은 촉매활성을 보이는 것을 확인할 수 있었다. |
| 저자 |
성현철1, 강경수1, 김종원1, 배기광1, 박주식1, 김창희1, 정성욱1, 조원철1, 조현석1, 박병흥2
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| 소속 |
1한국에너지기술(연), 2한국교통대 |
| 키워드 |
에너지전환; 고효율
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| 원문파일 |
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