• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2002.07a
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• pp.227-232
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• 2002

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.7 no.4
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• pp.201-205
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• 2004

The Pt-Ru electrocatalyst was Prepared on Nafion membrane modified with Polypyrrole by chemical reduction of $H_2PtCI_6\;and\;RuCl_3$ solution ai precursor. From the electron dispersive microanalysis spectroscope(EDS), the Pt-Ru catalyst was located on the surface of Ppy/Nafion composite. The electrochemical oxidation of methanol on Pt-Ru catalyst deposited in Polypyrrole-impregnated Nafion was investigated by cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry. The onset potential of methanol oxidation was shifted to negative potential as the $RuCI_3$ concentration in deposition solution. Also, it was known that the Pt-Ru binary catalyst on Nafion could be directly deposited by using Polypyrrole and resulting Pt-Ru/PPy/Nafion was available for methanol oxidation.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.168.1-168.1
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• 2017

화석연료를 대체하기 위한 에너지원으로서 수소에너지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 수전해는 무한 청정한 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 기술로써 대표적으로 알칼리 수전해(alkaline water electrolysis, AWE)와 고분자 전해질막 수전해(polymer electrolyte membrane water electrolysis, PEMWE)가 있다. 그 중, AWE는 알칼리 분위기에서 물분해 반응이 진행되어 촉매의 부식 위험성이 비교적 낮기 때문에 상대적으로 저렴한 비귀금속 산화물 촉매를 사용할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 비귀금속인 Cu, Co를 이용하여 $CuCoO_4$를 합성한 후 산소 발생 촉매 물질로 활용하여 산소 발생 반응(Oxygen Evolution Reaction, OER)특성을 고찰하였다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2003.07a
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• pp.225-228
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• 2003

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.186-186
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• 2016

수소는 연료전지 등의 에너지원으로 사용될 경우 NOx, SOx, $CO_2$ 등의 한경오염물질, 온실가스를 발생시키지 않기 때문에 친환경 에너지원으로 각광을 받고 있다. 수전해는 수소를 생산하는 가장 간단하고 효율적인 방법 중의 하나로서, 잉여전력 또는 신재생에너지에 의한 전기에너지를 통해 환경오염물질 발생 없이 고순도의 수소를 얻을 수 있으며 분산/대량 생산이 용이하다. 수전해에서 환원전극에서는 수소발생반응이 일어나고, 산화전극에서는 산소발생반응이 일어난다. 이때 주로 산소발생전극 촉매로는 과전압이 작게 걸리고 활성이 우수한 귀금속 계열의 $IrO_2$와 $RuO_2$ 등의 촉매가 현재 사용되고 있다. 본 연구에서는 고분자 용액을 만들어 전기방사를 이용하여 공정변수에 따른 직경과 morphology를 확인하였고, 고가의 귀금속 산화물 대신 저렴한 전이금속산화물인 Cu와 Co를 이용하여 1D 나노섬유를 산소발생 촉매로 합성하였다. 합성된 나노섬유의 구조적, 물리화학적 특성을 분석하고 산소발생반응(OER)에 대한 전기화학적 활성 및 내구성을 평가하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.299-302
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• 2005

Direct Borohydride Fuel Cell은 알칼리 붕소 수소화물의 수용액을 이용하는 연료전지로 연료의 직접 산화반응을 통해 기존의 DMFC(직접 메탄을 연료전지)보다 높은 전류밀도와 OUV(Open Circuit Voltage)를 나타낸다. 또한 액체 연료를 사용하므로 장치 구성이 간단하며, 사용하는 연료가 반응성이 높은 알칼리 붕소 수소화물로 이루어져 있기 때문에 탄화수소 계열의 액체 연료와 달리 전기화학 반응이 비귀금속 전극에서도 쉽게 이루어질 수 있다는 장점을 가지고 있다 하지만 강알칼리 조건에서 전기화학 반응이 진행되므로 이에 적합한 재료로 장치를 구성해야 하며, 액체 상태의 연료가 전해질을 투과하는 현상인 크로스오버 문제를 해결해야 하고, 생성물인 $BO_2$-가 침적되어 전지효율을 떨어뜨리는 것을 방지해야 하는 문제점이 있다. 또한 알칼리 붕소 수소화물이 물과 반응하여 수소를 발생시키는 hydrolysis 반응을 억제하여야 하고 직접 산화반응만이 진행될 수 있도록 전지를 구성해야 연료효율을 높일 수 있다. 따라서 본 연구에서는 수소 생성반응일 hydrolysis 반응은 억제하고 연료의 직접 산화반응만을 진행시키기 위한 전극촉매에 대하여 연구하였다. 일반적인 저온형 연료전지의 전극촉매로 사용하는 Pt등의 귀금속 촉매와, 귀금속 촉매를 대체할 수 있는 Ni등의 비귀금속 촉매를 그 연구 대상으로 하였으며, 평가 방법으로는 unit cell station을 이용한 단위전지 성능측정 실험과 Potentiostat/Galvanostat을 이용한 half cell 실험을 병행하여 수행하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.30 no.1
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• pp.79-89
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• 2023

Development of efficient and stable electrocatalysts for oxygen evolution reaction (OER) under acidic conditions is desirable goal for commercializing proton exchange membrane (PEM) water electroyzer. Herein, we report iridium-doped hydrogenated titanate (Ir-HTO) nanobelts as a promising catalyst with a low-Ir content for the acidic OER. Addition of low-Ir (~ 3.36 at%) into the single-crystalline HTO nanobelts with large exposed {100} facets significantly boost catalytic activity and stability for OER under acidic conditions. The Ir-HTO outperforms the commenrcial benchmark IrO₂ catalyst; an overpotential for delivering 10 mA cm^-2 current density was reduced to about 25% for the Ir-HTO. Moreover, the catalytic performance of Ir-HTO is positioned as the most efficient electrocatalyst for the acidic OER. An improved intrinsic catalytic activity and stability are also confirmed for the Ir-HTO through in-depth electrochemical characterizations. Therefore, our results suggest that low-Ir doped single-crystalline HTO nanobelts can be a promising catalyst for efficient and durable OER under acidic conditions.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.12 no.2
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• pp.131-141
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• 2009

The conversion of carbon dioxide to value-added compounds has been attracted to solve the environmental problems due to the climate change caused by greenhouse effect in addition to recycle the abundant and renewable carbon source. For utilizing carbon dioxide to useful compounds, the development of catalysts and optimization of experimental conditions are indispensable since carbon dioxide is the most stable one among carbon compounds and the a certain amount of energy is required for the carbon dioxide conversion. The technologies developed for the electrochemical carbon dioxide conversion were reviewed in terms of electrocatalyst which can be electrode material, inorganic complex, and enzyme. This field should be developed further since no good catalyst having selectivity, efficiency, and stability all together.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.12.2-12.2
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• 2010

반도체 소자, 바이오 센서, 태양전지 등에서 집적도 및 소자 성능 향상을 위해서 최근 실리콘 소재를 위주로 한 수직 정렬형 와이어 어레이와 같은 3차원 구조의 소재에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 깊은 반응성 이온 식각법(DRIE: Deep Reactive Ion Etching)과 같은 건식 식각법으로 종횡비가 높은 실리콘 와이어 어레이를 제작할 수 있지만 시간과 공정비용이 많이 소요된다는 단점이 있고 양산성이 없다. 이를 극복하기 위해서 VLS (Vapor-Liquid-Solid)방법이 연구되고 있지만 촉매로 사용되는 금속의 오염으로 인한 소자 성능의 저하를 피할 수가 없다. 본 연구진에서 연구하는 있는 전기화학적 식각법을 사용하면 이러한 문제를 극복하고 매우 정렬이 잘 된 실리콘 와이어 어레이를 제작할 수 있으며 최적 조건을 정립하면 균일하고 재현성 있는 다양한 종횡비의 기판 수직형 실리콘 와이어 어레이를 제작할 수 있다. 또한, 귀금속 촉매 식각법은 금속 촉매를 사용하여 식각을 하지만 VLS 방법과 달리 Top-down 방법을 사용하기 때문에 최종 공정에서 용액에 담구어 귀금속을 식각하여 제거 하면 귀금속 촉매가 실리콘을 오염시키는 일은 배제할 수 있다. 귀금속 촉매 식각법의 경우 사용되는 촉매의 다양화, 포토리소그래피 방법, 그리고 식각 용액의 조성 변화에 따라 다양한 형상의 와이어 어레이를 제작할 수 있으며 이에 대한 결과를 소개하고자 한다. 3차원 실리콘 와이어 어레이를 사용하여 동심원형 p-n접합 와이어 어레이를 제작하면 소수캐리어의 확산거리가 짧아도 짧은 동심원 방향으로 캐리어를 포집할 수 있고 태양광의 입사는 와이어 어레이의 수직 방향이므로 태양광의 흡수도 효율적으로 할 수 있기 때문에 실리콘의 효율 향상을 달성할 수 있다. 이에 대한 본 연구진의 연구결과 및 최근 연구 동향을 발표하고자 한다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.11 no.3
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• pp.141-146
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• 2008

Electrocatalytic activities and stabilities of Pt supported on Sb-doped $SnO_2$ (ATO) were examined for ethanol oxidation reactions. Pt colloidal particles were deposited on ATO nanoparticles (Pt/ATO) and the prepared electrocatalysts were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy (TEM), and cyclic voltammetry. Electrochemical activity of the Pt/ATO for ethanol electro-oxidation was compared to those of Pt supported on carbon (Pt/C) and commercial PtRu/C. The activitiy of the Pt/ATO was much higher than those of the Pt/C and commercial PtRu/C. The Pt/ATO exhibited much higher electrochemical stabilities than the Pt/C in 0.5M ${H_2}{SO_4}$ and in 0.5M ${H_2}{SO_4}$/1M ${C_2}{H_5}OH$. According to TEM, the growth rate of Pt particles was lower in the Pt/ATO than it was in the Pt/C. The ATO nanoparticle appears to be a promising support material that promotes electrochemical reactions and stabilizes catalyst particles in direct ethanol fuel cell.