Proton exchange membrane (PEM) water electrolyzer as large scale energy storage system in clean way is needed for utilization of intermittent renewable energy and efficient power generations. However, the efficiency is highly limited by the sluggish kinetics of oxygen evolution reaction (OER). To lower the high overpotential at the OER, Ir is widely used as electrocatalyst. Ir is the only metal which has both high activity and stability at PEM condition. Due to the scarcity and high price of Ir, Ir minimization is important for commercialization of PEM electrolyzers. The shaped Ir-Ni bimetallic nanoparticles were synthesized by facile one step method. Various shapes of Ir-Ni structures were obtained. These bimetallic nanoparticles were used for the OER electrocatalysts showing greatly enhanced Ir mass activity with high stability. I expect this work has implications for the development of PEM based electrolysis.
고분자전해질막 수전해 장치는 대용량의 에너지 저장 시스템으로서 간헐적으로 얻어지는 신재생에너지의 활용과 효율적인 전력 공급에 필요한 기술이다. 그러나 산소발생반응의 느린 반응속도로 인해 그 효율이 크게 제한된다. 산소발생반응의 높은 과전압을 낮추기 위하여 이리듐이 전극촉매로서 널리 이용된다. 이리듐은 고분자전해질막 조건에서 반응성과 안정성을 동시에 갖춘 유일한 금속이다. 이리듐의 높은 가격과 희귀함 때문에 이리듐 사용량 저감은 고분자전해질막 수전해의 상용화에 필수적이다. 형상 제어된 이리듐-니켈 두 금속으로 된 나노입자는 간단한 한 단계 방법으로 합성되었다. 다양한 형상의 이리듐-니켈 구조가 얻어졌다. 이 나노입자들은 산소발생반응 촉매로서 이용되었고, 향상된 이리듐 질량활성과 안정성을 나타내었다. 이 연구가 고분자전해질막 수전해의 상업화에 도움이 될 것이라 기대한다.