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Research Highlights

Controllable synthesis of single-layer graphene over cobalt nanoparticles and insight into active sites for efficient oxygen evolution.
  • Year

    2021

  • Author

    LSWRG

  • Professor

    Prof. Jong-Sung Yu, Gisang Park et al.

  • Journal

    Journal of Material Chemistry A (IF= 11.301)

  • Abstract

    DGIST(총장 국양) 에너지공학전공 유종성 교수 연구팀은 N-도핑된 단층 그래핀이 코팅된 코발트 나노입자(Co@N-SG)를 합성하는데 성공, Co@N-SG의 탄소 결함의 유무가 수전해 촉매 활성 및 안정성에 미치는 영향 대해 연구하고 수전해 산소생성 반응(oxygen evolution reaction, OER) 에 응용하였다. 이 결과는 2021년 5월 J. Mater. Chem A (HOT paper) (IF: 11.301) 에 게재되었다. [Journal of Materials Chemistry A. 2021, 9, 12060-12073. Online published]

    단층 그래핀-코팅 코발트 나노입자는 극대화 된 그래핀-금속 상호작용으로 인해 OER에서 반응 중간체의 흡착을 향상시킬 수 있다. 여기에 더해, 그래핀 껍질 내에 탄소 결함이 존재할 경우 그래핀의 표면 전하 불균형이 심화되어 반응물의 흡착 가능성이 증가하여 촉매 활성이 크게 향상될 수 있음을 확인했다. 탄소 결함이 없는 경우는 코발트 금속 코어가 완벽히 보호되어 촉매의 내구성이 크게 향상되었다.

    하단의 Co@N-SG 촉매를 수전해 산소생성 반응에 응용하여 상용 IrO2 촉매에 비해 월등히 높은 OER 활성 및 안정성을 기록했다.