119th General Meeting of the KCS

Type Poster Presentation
Area 전기화학
Room No. 포스터발표장
Time 4월 21일 (금요일) 13:00~14:30
Code ELEC.P-509
Subject Effect of structure and Ir modification at porous Pt structures on electrocatalytic oxygen evolution reaction activities
Authors 성문창, 김종원*
충북대학교 화학과, Korea
Abstract 산소 발생 반응은 외부의 다른 형태의 에너지(전기, 빛 등)를 화학 에너지 형태로 저장하는 전기 화학 장치에서 발생하는 반응이다. 이 전기 화학 장치는 물 분해 반응을 이용하는데, anode에서는 산소 발생이 일어나고 cathode에서는 수소의 발생이 일어난다. 특히 산소 발생의 경우 반응이 매우 느리게 일어나는데, 따라서 높은 과전압이 요구 되는 문제가 있다. 따라서 여러 연구들에선 이 과전압을 낮추기 위한 방향으로 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 백금 구조의 모양에 따른 산소 발생 반응 활성의 영향을 관찰 하였다. 백금 구조는 전기화학적 석출 방법을 이용하여 구조를 만들었다. 전기화학적 석출 방법을 통해 걸어주는 전압과 조건을 달리하여 구조를 다르게 조절할 수 있다. 특히 본 연구에서 구조의 변화를 주기 위해 매끈한 표면의 Pt ball 과 거친 표면의 Pt ball 을 만들었으며, 각각 SEM 을 이용하여 구조를 확인 하였다. 나아가 Ir 이 자발적으로 백금에 치환되는 것이 관찰되었고 이를 이용하여 산소 발생 반응의 활성에 어떤 영향을 미치는지 알아보았다. Ir 의 치환 여부는 EDX 와 XPS 를 통하여 Ir 의 석출을 알 수 있었다. 또한 SEM 을 통해 구조적인 변화는 없다는 사실도 확인 하였다. 이런 전극들을 활용하여 산소 발생 반응에 대한 활성의 변화를 비교하였고, 그 결과 Pt ball 의 porosity 가 증가 할수록 산소 발생 반응에 대한 활성이 좋아졌으며, Ir 을 치환 시켰을 경우에는 훨씬 산소 발생 반응에 대한 활성이 증가하였다. Pt ball 표면의 거칠기 또한 산소 발생 반응에 영향을 미쳤으며, 이는 Pt 의 구조가 산소 발생 반응에 영향을 미치는 사실을 알 수 있었다. 또한 활성이 매우 증가한 Ir 이 치환된 Pt 구조의 경우는 구조에 큰 영향이 없이 일어났으며, Ir 의 자발적인 치환은 Pt 구조와는 상관없는 현상으로 보인다.
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