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첨단기술정보

촉매에 의한 물 산화를 위한 리튬 코발트 산화물의 구조적 요건

전문가 제언: 상업적인 전기분해와 태양 연료전지에서 사용되는 귀금속 촉매를 대체할 물 산화촉매(WOCs)의 개발은 아직 이루지 못한 욕망으로 국제적 수소 연료기술개발을 방해하고 있다.

촉매에 의한 물 분해에 두 가지의 중요한 도전으로 첫째 양극에서 O2-방출 반쪽-반응에서 실질적 운전 전류밀도를 얻기 위해 필요한 기본적인 과전압을 낮추는 것과 둘째 귀금속에서 벗어나 싼 전극의 조립을 위해 지구상의 풍부한 원소를 사용하는 것이다.

여기서 연구자는 입방체 상 Li2Co2O4 만이 전기분해적으로 또는 광화학적으로 발생된 산화제에 의해 유도될 때 물 산화의 촉매작용을 한다는 것을 보여준다. 이전에 보고한 바와 같이 입방체 Li2Co2O4와 층을 이룬 LiCoO2 분말을 만들기 위하여 솔-겔 방법을 채택하였다.

입방체 Li2Co2O4는 자연에 풍부하고, 합성이 쉽고, 높은 열적 및 산화환원 사이클에 안정적이며, 근본적 높은 TOF와 안정적인 전류 밀도 등의 이유로 전해질과 태양 연료전지의 응용에서 전망이 높은 물질이다.