Water electrolysis is promising technology for utilizing renewable energy produced intermittently. Iridium oxide is the only electrocatalyst that is both active and stable for the oxygen evolution reaction (OER) in proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE). However, iridium oxide is in a trade-off relationship in which stability is decreased when activity is increased. This is a factor that hinders the improvement of electrocatalyst performance. Herein, our group developed AC/NN-20, which improved the performance of NN without stability trade-off by depositing amorphous IrO$_x$ atomic clusters on IrO2 Nanoneedles (NN). The AC/NN-20 showed 1.82 V at 3 A cm$^{-2}$ and was stable for more than 90 hours.
수전해는 신재생에너지로부터 간헐적으로 생성되는 에너지를 이용하는 점에 있어 촉망받는 기술이다. 이리듐 산화물은 양성자 교환막 수전해에서 유일하게 활성과 내구성을 동시에 가지는 산소발생반응 전기화학 촉매로 평가받고 있다. 그러나, 이리듐 산화물의 성능을 향상시키면 내구성이 감소하는 반비례 관계에 있는데 이는 전기화학 촉매의 성능 개선을 방해하는 요소이다. 우리 연구진은 비정질의 이리듐 산화물을 결정질 이리듐 산화물 위에 올림으로써 내구성의 감소 없이 성능을 개선한 AC/NN-20을 개발하였다. AC/NN-20은 3 A cm$^{-2}$ 전류밀도 조건에서 1.82 V의 전압을 나타냈으며 90 시간 이상의 안정성을 나타냈다.
