표제지
목차
논문개요 10
제1장 서론 13
제2장 이론적 배경 16
제1절 수전해 (물 전기분해) 16
제1항 수소의 종류 16
제2항 수전해 기술 18
제3항 알칼라인 수전해 20
제2절 전기 증착 합성법 23
제3장 실험 방법 25
제1절 NiFeS@Nickel Foam의 전기화학적 합성 25
제2절 표면 구조 분석 28
제3절 전기화학적 성능 분석 29
제4장 결과 및 고찰 32
제1절 표면 분석 결과 32
제1항 합성 후 XRD, XPS, SEM, TEM 분석 32
제2항 OER test 후 XRD, XPS, SEM, TEM 분석 41
제2절 전해질에 따른 전기화학적 성능 분석 결과 45
제1항 1M KOH 용액에서의 수전해 효율 45
제2항 1M KOH + 0.5M NaCl 용액에서의 수전해 효율 48
제5장 결론 55
참고문헌 56
Abstract 59
〈표 1〉 OER과 HER에 따른 전자 이동 반응식 21
〈표 2〉 실험에 참여한 시편들의 몰 농도 27
〈표 3〉 전기화학적 성능 평가들의 구체적 설정 사항 30
〈표 4〉 1M KOH 용액에서의 OER 성능 수치 47
〈표 5〉 1M KOH + 0.5M NaCl 용액에서의 OER 성능 수치 51
〈표 6〉 1M KOH + 0.5M NaCl 용액에서의 HER 성능 수치 53
〈그림 1〉 2021-2030년 그린수소 시장 예측 전망 13
〈그림 2〉 알칼라인 수전해용 Cell 구조 14
〈그림 3〉 생산 방식에 따른 수소의 종류 17
〈그림 4〉 다양한 수전해 기술에 따른 Cell 구조 내 반응 모식도 19
〈그림 5〉 OER과 HER에 따른 산화-환원 전위 그래프 21
〈그림 6〉 알칼라인 해수 전해의 모식도 및 전극 표면 반응 22
〈그림 7〉 전기 증착이 이루어지는 Cell 구조 및 반응 모식도 24
〈그림 8〉 NiFeS@Nickel Foam의 전기 증착 모식도 26
〈그림 9〉 NiFeS@Nickel Foam의 전기 증착 그래프 26
〈그림 10〉 알칼라인 수전해 Cell의 등가회로 구조 31
〈그림 11〉 시편들의 합성 후 디지털 이미지 34
〈그림 12〉 NiFeS@NF의 XRD patterns (inset image) Log scale 변환 XRD pattern 34
〈그림 13〉 실험에 참여한 모든 시편들의 XRD patterns 35
〈그림 14〉 NiFeS@NF의 TEM images (a) TEM image, (b) HR-TEM image, (c) SAED pattern, (d) FFT conversion in red zone, (e) FFT... 36
〈그림 15〉 NiFeS@NF의 XPS spectrum (a) Ni 2p, (b) Fe 2p, (c) O 1s, (d) S 2p 37
〈그림 16〉 NiFeS@NF의 SEM images 38
〈그림 17〉 NiFe@NF의 SEM images 39
〈그림 18〉 FeS@NF의 SEM images 39
〈그림 19〉 NiS@NF의 SEM images 40
〈그림 20〉 Pure NF의 SEM image 40
〈그림 21〉 OER test 후 NiFeS@NF의 XRD pattern 42
〈그림 22〉 OER test 후 NiFeS@NF의 TEM images (a) TEM image, (b) HR-TEM image, (c) SAED pattern, (d) FFT conversion in green zone, (e)... 43
〈그림 23〉 OER test 후 NiFeS@NF의 XPS spectrum (a) Ni 2p, (b) Fe 2p, (c) O 1s, (d) S 2p 44
〈그림 24〉 1M KOH 용액 내 시편들의 OER 성능 (a) LSV curves, (b) 과전압 차트, (c) Tafel plots, (d) EIS Nyquist plots 46
〈그림 25〉 NiFeS@NF의 장시간 활성에서의 내구성 평가 (a) 24시간 동안의Chronoamperometry mode, (b) LSV 1000th curve[이미지참조] 47
〈그림 26〉 1M KOH + 0.5M NaCl 용액 내 시편들의 OER 성능 (a) LSVcurves, (b) Tafel plots, (c) EIS Nyquist plots, (d) LSV 1000th graph, (e)...[이미지참조] 50
〈그림 27〉 장시간 안정성 시험 후 시편들의 디지털 이미지 (a) 60 mAcm⁻² 부근에서의 시험, (b) 100 mAcm⁻² 부근에서의 시험 51
〈그림 28〉 1M KOH + 0.5M NaCl 용액 내 시편들의 HER 성능 (a) LSV curves, (b) Tafel plots, (c) EIS Nyquist plots, (d) NiFeS@NF의... 52
〈그림 29〉 1M KOH + 0.5M NaCl 용액 내 Bifunctional 촉매 활성 (a) LSV curves, (b) Chronoamperometry mode 54
〈그림 30〉 1M KOH + 0.5M NaCl 용액 내 NiFe@NF의 Bifunctional Chronoamperometry mode, (inset image) 시험 후 부식된 시편 및 전극의 모습 54