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물 산화에 대한 전기촉매의 활동을 객관적으로 평가하는 것은 통합 태양광 물 분해 장치, 물 전해조 및 리튬-공기 배터리와 같은 유망한 에너지 전환 기술 개발에 근본적으로 중요합니다. 그러나 현재 산소 발생 촉매를 평가하는 데 사용되는 방법은 표준화되어 있지 않아 이러한 물질의 활성과 안정성을 비교하기 어렵습니다. 우리는 전극 침착된 산소 발생 전기촉매의 활동, 안정성 및 파라데이 효율성을 평가하기 위한 프로토콜을 보고합니다. 특히, 우리는 통합 태양광 물 분해 장치와 관련된 조건 하에서 전기화학적으로 활성화된 표면적을 결정하고 전기촉매 활동 및 안정성을 측정하는 방법에 초점을 맞춥니다. 우리의 주요 기준 값은 기하학적 면적당 10 mA cm(-2)의 전류 밀도를 달성하는 데 필요한 과전압으로, 이는 약 10% 효율의 태양광-연료 변환 장치에서 예상되는 전류 밀도입니다. 앞서 언급한 표면적 측정을 활용하여 전기촉매의 회전 주파수를 결정할 수 있습니다. 보고된 프로토콜은 산성 및 알칼리성 용액에서 다음 시스템의 산소 발생 활성을 조사하는 데 사용되었습니다: CoO(x), CoPi, CoFeO(x), NiO(x), NiCeO(x), NiCoO(x), NiCuO(x), NiFeO(x), NiLaO(x). 비교를 위해 전극 침착된 IrO(x) 촉매의 산소 발생 활성 또한 조사되었습니다. 조사된 OER 촉매의 촉매 성능을 비교하여 두 가지 일반적인 관찰을 합니다: (1) 알칼리성 용액에서 모든 비귀금속 시스템이 0.35V에서 0.43V 사이의 유사한 작동 과전압에서 10 mA cm(-2)의 전류 밀도를 달성하였고, (2) IrO(x)를 제외한 모든 시스템이 산성 용액에서 산화 조건 하에서 불안정했습니다.
McCrory et al. (Wed,) 이 질문을 연구했습니다.