rGO/CoNi LDH 복합체 합성 및 산소발생반응 향상
Synthesis of rGO/CoNi LDH composite and enhancement of oxygen evolution reaction
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참고문헌
초록
본 연구에서는 환원된 그래핀 산화물(rGO)과 코발트-니켈 이중 수산화물(CoNi LDH) 복합체를 합성하여 산소발생 반응(OER)의 촉매 특성을 향상시키는 방법을 제안하였다. CoNi LDH는 높은 전기화학적 활성에도 불구하고 낮은 전도성으로 인해 촉매 성능이 제한된다. 이를 극복하기 위해 높은 전도성을 갖는 rGO를 복합화하여 전자 이동을 개선하고 촉매의 구조적 안정성을 강화하였다. 본 연구에서는 수열합성법을 이용하여 rGO/CoNi LDH 복합체를 제조하고, 다양한 rGO 첨가량에 따른 구조적 및 전기화학적 특성을 분석하였다. FE-SEM 및 EDS 분석을 통해 rGO가 CoNi LDH 복합체 구조 내에 균일하게 분포함을 확인하였으며, LSV, Tafel 분석 및 EIS 측정을 통해 최적의 rGO 함량(10m L)이 가장 낮은 과전압과 높은 전기전도성을 제공함을 검증하였다. 본 연구 결과는 OER 촉매 성능 향상을 위한 새로운 전략을 제시하며, 향후 고효율 전기화학 촉매 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
In this study, we propose a method to enhance the oxygen evolution reaction (OER) catalytic performance by synthesizing a reduced graphene oxide (rGO) and cobalt-nickel layered double hydroxide (CoNi LDH) composite. WhileCoNi LDH exhibits high electrochemical activity, its low conductivity limits its catalytic efficiency. To overcome this limitation, rGO, which possesses high conductivity, was incorporated to improve electron transport and enhance thestructural stability of the catalyst. The rGO/CoNi LDH composite was synthesized via a hydrothermal method, and its structural and electrochemical properties were analyzed with varying rGO content. FE-SEM and EDS analyses confirmed the uniform dispersion of rGO within the composite structure of CoNi LDH. Electrochemical measurements, including LSV, Tafel analysis, and EIS, demonstrated that the optimal rGO content (10 mL) provided the lowest overpotential and highest electrical conductivity. These findings suggest a new approach for improving OER catalyst performance and contribute to the development of highly efficient electrochemical catalysts.