나노기술 및 정책 정보

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● Zhiyi Lu 연구원 및 Wenwen Xu 연구원(중국과학원 닝보재료기술공학연구소) 연구팀은 2e⁻ ORR 전극 표면에서 실시간으로 생성되는 고농도 H₂O₂를 사용해 전해액 내 M²⁺(Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ 등)과 반응하여 MO₂ 고체를 원위치(in situ)에서 합성하는 새로운 MO₂ 합성 경로를 제안

● 원위치에서 합성된 MO₂ 고체 생성물이 전극 표면에 쉽게 부착되어 전극이 손상되는 난점을 해결하기 위해, 연구팀은 촉매 전극(T-NiOC)이 자체 세척 능력을 구비해 전극 표면의 원위치에서 생성된 고체 생성물을 전극 표면에서 자동으로 분리할 수 있도록 전극 기저 표면에 미세 나노 구조를 구축하고 표면 에너지를 조절

● 연구팀은 실험을 통해 T-NiOC가 매우 높은 누적 패러데이 효율(Cumulative Faraday Efficiency)과 장시간 안정성을 동시에 실현할 수 있고 다양한 고순도 MO₂를 합성할 수 있음을 입증

● 연구팀이 제안한 합성 경로는 전기화학적 방법으로 고체 화학 물질을 합성하는 과정에서 발생하는 고체 생성물의 부착 및 분리 문제를 해결해 해당 전극 개발에 대한 시사점을 제공

Nature Nanotechnology (2024.10.28.), Self-cleaning electrode for stable synthesis of alkaline-earth metal peroxides