First-Principles Prediction of Electrocatalyst Degradation under Operating Conditions for Durable Catalyst Design
개인기초연구(과기정통부)(R&D) · 우수연구-핵심연구(기본연구B)
2026년
2710113355
과학기술정보통신부
한국연구재단
강원대학교
신동엽
1명
2026.09.01 ~ 2027.08.31
2026.09.01 ~ 2029.08.31
6,280만원
6,280만원
기초연구
대학
강원특별자치도 춘천시
화학 > 물리화학 > 양자화학/전산화학
본 연구의 최종 목표는 실제 전기화학 작동환경을 고려하여 전기화학 촉매의 열화 과정을 원자 수준에서 예측하고, 이를 바탕으로 고내구성 촉매 설계 전략을 제시하는 것이다. 이를 위해 기존 정전하 기반 DFT 계산의 한계를 넘어, 전위·전하 상태·용매 효과가 반영된 그랜드 캐노니컬 밀도범함수이론(GC-DFT) 계산 환경을 구축하고, 제일원리 분자동역학(AIMD...
본 연구는 3년 동안 단계적으로 추진된다. 1차년도에는 OER, CO2RR 등 주요 전기화학 반응에 사용되는 단원자 촉매와 금속 산화물 촉매를 대상으로 후보군을 선정하고, 기존 열역학적 안정성 계산과 실험 결과 사이의 간극이 발생하는 지점을 탐색한다. 동시에 GC-DFT를 이용해 전자 수 조절에 따른 Fermi-level 변화를 전극 전위와 연결하고, 명시...
... 시행착오와 개발 비용을 줄이는 데 기여할 수 있다. 또한 도출된 설계 인자는 단원자 촉매의 중심 금속·리간드·배위 구조 조절, 금속 산화물 촉매의 결함·공극·표면 산화 상태 제어 등 다양한 촉매 시스템에 확장 적용될 수 있다. 장기적으로는 국내외 실험 연구진과의 공동연구를 통해 예측된 준안정 구조와 고내구성 촉매 후보를 검증하고, 전기화학 촉매 소재의 수명 향상, 소재 국산화, 원천기술 ...