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스콜코보 과학기술대, 텍사스 대, 메사추세스 공대 공동 연구팀이 백금이나 이리듐 등 고가의 귀금속 기반 전해 촉매제가 수소 에너지 양산을 제한하는 문제를 해결하기 위해 저렴하고 보편적인 소재 기반 전해제를 개발했다. 이 연구 결과는 Nature Communications지에 발표되었다. 이 연구 팀은 먼저, 란탄의 일부를 스트론튬으로 대체하여 성질을 조절할 수 있는, 코발트와 란탄의 페로브스카이트(perovskite) 유사 산화물들을 합성했다. 투과 전자 현미경으로 이 물질들의 표면상 구조와 결정 내 구조를 자세히 조사하여 얻은 데이터를 알칼리 용액 내에서 물 전해 반응의 수학적 모델링에 사용했다. 그 결과로 촉매제의 기능적 특성을 결정짓는 두 가지 가장 중요한 기준인 산소 공석의 농도와, 코발트-산소의 공유결합 정도의 공식을 찾아내고 이 기준을 근거로, 촉매제 기본 물질인 SrCoO2.7를 제조했다. 이 촉매제는 현존 최고의 동종 촉매제인 IrO2О보다 전해 활성이 20배 높고 가격은 훨씬 저렴하다. 연구 팀은 이 촉매제 제조로 수소 에너지 양산의 어려움이 한 단계 극복될 것으로 기대하고 있다. |
