KR20210111508A - Hetero metal oxide nanostructure, preparing method of the same, and electrode including the same - Google Patents

Hetero metal oxide nanostructure, preparing method of the same, and electrode including the same Download PDF

Info

Publication number
KR20210111508A
KR20210111508A KR1020200026538A KR20200026538A KR20210111508A KR 20210111508 A KR20210111508 A KR 20210111508A KR 1020200026538 A KR1020200026538 A KR 1020200026538A KR 20200026538 A KR20200026538 A KR 20200026538A KR 20210111508 A KR20210111508 A KR 20210111508A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal oxide
dissimilar metal
metal
dissimilar
nanostructure
Prior art date
Application number
KR1020200026538A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102369539B1 (en
Inventor
임병권
이주영
우성원
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020200026538A priority Critical patent/KR102369539B1/en
Publication of KR20210111508A publication Critical patent/KR20210111508A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102369539B1 publication Critical patent/KR102369539B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • C25B11/091Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90Selection of catalytic material
    • H01M4/9016Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

The present application relates to a dissimilar metal oxide nanostructure including a dissimilar metal oxide layer formed on a substrate including a first metal, wherein the dissimilar metal oxide layer includes dissimilar metal oxide nanoparticles including the first metal and a second metal different from the first metal.

Description

이종금속 산화물 나노구조체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 전극 {HETERO METAL OXIDE NANOSTRUCTURE, PREPARING METHOD OF THE SAME, AND ELECTRODE INCLUDING THE SAME}Dissimilar metal oxide nanostructure, manufacturing method thereof, and electrode comprising same

본원은 이종금속 산화물 나노구조체, 이의 제조 방법 및 상기 이종금속 산화물 나노구조체를 포함하는 전극에 관한 것이다.The present application relates to a dissimilar metal oxide nanostructure, a manufacturing method thereof, and an electrode including the dissimilar metal oxide nanostructure.

전기 에너지, 교통 수단 등을 목적으로 석유, 석탄 등의 화석 연료를 연소시키는 경우, 이산화탄소 및 메탄 등이 발생되어 지구 온난화를 일으키는 등 환경에 악영향을 미친다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 다양한 친환경 대체 에너지에 대한 연구가 활발하다.When fossil fuels such as petroleum and coal are burned for the purpose of electric energy, transportation, etc., carbon dioxide and methane are generated, thereby adversely affecting the environment, such as causing global warming. In order to solve these problems, research on various eco-friendly alternative energy is active.

대체 에너지원에는, 수소와 산소를 반응시켜 물과 에너지를 얻는 연료전지가 있다. 연료전지란 연료와 산화제를 전기화학적으로 반응시켜 에너지를 발생시키는 장치이다. 일반적으로 연료로는 수소를, 산화제로는 산소를 사용한다.As an alternative energy source, there is a fuel cell in which water and energy are obtained by reacting hydrogen and oxygen. A fuel cell is a device that generates energy by electrochemically reacting fuel with an oxidizing agent. In general, hydrogen is used as a fuel and oxygen is used as an oxidizing agent.

연료전지는 발전 효율이 40% 내지 80% 로 매우 높으며, 발전 시 발생하는 소음이 적고, 발전을 위해 필요한 면적이 적다. 무엇보다 반응의 부산물이 물이므로 환경에 무해하다. 이에 따라 연료 전지는 차세대 에너지 장치로서 주목받고 있다.The fuel cell has a very high power generation efficiency of 40% to 80%, less noise generated during power generation, and a small area required for power generation. Above all, the by-product of the reaction is water, so it is harmless to the environment. Accordingly, the fuel cell is attracting attention as a next-generation energy device.

상기와 같은 연료전지를 상용화하기 위해서는 반응물인 수소와 산소를 효율적으로 공급할 필요가 있다. 수소와 산소를 획득하기 위한 일반적인 방법은 물을 전기분해 하는 것이다. 이에 따라, 물을 효율적으로 전기분해 하기 위한 전극 촉매에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다.In order to commercialize the fuel cell as described above, it is necessary to efficiently supply hydrogen and oxygen as reactants. A common method for obtaining hydrogen and oxygen is to electrolyze water. Accordingly, there is a need for research on an electrode catalyst for efficiently electrolyzing water.

전기분해 반응의 전극 촉매로서 나노구조체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 나노구조(nanostructure)는 일반적으로 약 1 nm 내지 약 1 ㎛ 범위의 크기를 가진 나노 입자(nanoparticles), 나노막대(nanorods), 또는 나노판(nanoplates) 등이 결합되어 이루어진 구조물(architecture)을 의미하며, 이러한 나노구조는 촉매, 의약분야, 페인트 산업, 자기응집(self-assembly) 소재, 비선형 광학소재 등 여러 분야에 걸쳐 광범위하게 사용될 수 있다. 또한, 나노구조체를 이룰 경우 그 크기가 수백 nm 내지 수 ㎛ 정도로 커지기 때문에 다루기 쉽고, 나노 입자일 때 나타냈던 여러가지 성질을 그대로 가지고 있기 때문에 매우 유용하다.Research on nanostructures as electrode catalysts for electrolysis reactions is being actively conducted. Nanostructure generally refers to an architecture composed of nanoparticles, nanorods, or nanoplates having a size in the range of about 1 nm to about 1 μm, etc. , these nanostructures can be widely used in various fields such as catalysts, pharmaceuticals, paint industry, self-assembly materials, and nonlinear optical materials. In addition, when a nanostructure is formed, it is easy to handle because the size of the nanostructure increases to about several hundred nm to several μm, and it is very useful because it has various properties exhibited when it is a nanoparticle.

하지만, 이러한 나노크기 입자들이 결합되어 이루어진 나노구조체를 제조하는데 있어서 계면활성제와 지지체와 같은 복잡한 공정이 필요할 뿐만 아니라 그 형상 조절이 쉽지 않고 추가적인 세척공정이 불가피하다. 따라서 나노구조체의 합성에 관한 연구는 많이 보고되고 있으나, 그 제조된 양이 수 밀리그램 정도여서 실제 산업에 이용하기에는 많은 문제점이 있는 실정이다.However, in manufacturing a nanostructure in which these nano-sized particles are combined, a complex process such as a surfactant and a support is required, and the shape control is not easy, and an additional washing process is unavoidable. Therefore, although a lot of research on the synthesis of nanostructures has been reported, the amount produced is about several milligrams, so there are many problems to be used in actual industry.

또한, 나노구조체를 형성하기 위한 기존의 합성 방법 중 하나인 우레아(urea) 기반의 합성법은 유기 용매를 사용한다는 점에서 친환경적인 요소가 많이 떨어진다는 문제점을 가지고 있다. 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 유기용매, 유기 안정화제, 및 바인더 등을 사용하지 않는 친환경적인 조건으로서 간단한 공정을 통해 금속의 표면에 산화물의 나노구조체 합성 방법의 개발이 요구된다.In addition, the urea-based synthesis method, which is one of the existing synthesis methods for forming nanostructures, has a problem in that the environment-friendly factor is greatly reduced in that an organic solvent is used. In order to solve the above problems, it is required to develop a method for synthesizing a nanostructure of an oxide on the surface of a metal through a simple process as an eco-friendly condition that does not use an organic solvent, an organic stabilizer, and a binder.

또한, 기존의 전기분해 반응의 전극 촉매는 산화물 나노구조체를 합성한 후 전극 및 기판에 올려 사용해야 했다. 이에 따라, 전극 및 기판에 도포시키는 추가 공정이 필요하고, 상기 도포시키는 방법으로는 표면적이 넓은 구조체를 형성하기 어렵고, 대면적의 전극 및 기판 형성이 어려우며, 전기화학 전극으로 이용 시 전극과 상기 나노구조체 간에 저항이 발생한다는 문제점이 있었다. In addition, the electrode catalyst of the conventional electrolysis reaction had to be used by synthesizing the oxide nanostructure and then putting it on the electrode and the substrate. Accordingly, an additional process of applying to the electrode and substrate is required, and it is difficult to form a structure with a large surface area by the above method of application, and it is difficult to form an electrode and a substrate with a large area. When used as an electrochemical electrode, the electrode and the nano There was a problem that resistance occurred between the structures.

본원의 배경이 되는 기술인 한국 공개특허공보 제 10-2016-0109149 호는 금속 기판 상에 산화물 또는 수산화물 나노구조체 및 이의 합성 방법에 관한 것이다. 구체적으로는, 상기 특허는 부식 첨가제를 사용하여 기재 상에 수직으로 성장한 단일 금속의 산화물 또는 수산화물 나노구조체를 형성하는 기술에 관한 것이다. 그러나, 이종금속 산화물 나노구조체 및 이의 제조 방법에 대해서는 언급하지 않고 있다.Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2016-0109149, which is the background technology of the present application, relates to an oxide or hydroxide nanostructure on a metal substrate and a method for synthesizing the same. Specifically, the patent relates to a technique for forming an oxide or hydroxide nanostructure of a single metal vertically grown on a substrate using a corrosion additive. However, the dissimilar metal oxide nanostructure and the manufacturing method thereof are not mentioned.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이종금속 산화물 나노구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present application is intended to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present application is to provide a heterometal oxide nanostructure.

또한, 본원은 상기 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법 및 상기 금속 기판 상의 이종금속 산화물 나노구조체를 포함하는 전극을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present application is to provide an electrode including a method for manufacturing the dissimilar metal oxide nanostructure and the dissimilar metal oxide nanostructure on the metal substrate.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problems to be achieved by the embodiments of the present application are not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 제 1 금속을 포함하는 기판 상에 형성된 이종금속 산화물 층을 포함하는 이종금속 산화물 나노구조체에 있어서, 상기 이종금속 산화물 층은 상기 제 1 금속 및 상기 제 1 금속과 상이한 제 2 금속을 포함하는 이종금속 산화물 나노 입자를 포함하는 것인, 이종금속 산화물 나노구조체를 제공한다.As a technical means for achieving the above technical problem, the first aspect of the present application is a dissimilar metal oxide nanostructure comprising a dissimilar metal oxide layer formed on a substrate including a first metal, wherein the dissimilar metal oxide layer is It provides a dissimilar metal oxide nanostructure comprising dissimilar metal oxide nanoparticles including the first metal and a second metal different from the first metal.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 금속은 상기 제 2 금속보다 환원 전위가 낮은 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the first metal may have a reduction potential lower than that of the second metal, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 이종금속 산화물 나노 입자는 제 1 나노 입자단 및 제 2 나노 입자단을 포함하고, 상기 제 1 나노 입자단 및 상기 제 2 나노 입자단은 서로 상이한 크기를 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the dissimilar metal oxide nanoparticles include a first nanoparticle group and a second nanoparticle group, and the first nanoparticle group and the second nanoparticle group have different sizes. However, it is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 나노 입자단은 20 nm 이상의 입경을 가지는 이종금속 산화물 나노 입자를 포함하고, 상기 제 2 나노 입자단은 10 nm 이하의 입경을 가지는 이종금속 산화물 나노 입자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the first nanoparticle group includes heterometal oxide nanoparticles having a particle diameter of 20 nm or more, and the second nanoparticle group includes heterometal oxide nanoparticles having a particle diameter of 10 nm or less. It may include, but is not limited to.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 금속 및 상기 제 2 금속은 각각 독립적으로 Ni, Fe, Al, Cu, Mn, Na, K, Ru, Au, Pt, Sn, Pd, Zn, Ti, Ir, 및 Ce 으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the first metal and the second metal are each independently Ni, Fe, Al, Cu, Mn, Na, K, Ru, Au, Pt, Sn, Pd, Zn, Ti, Ir , and may include a metal selected from the group consisting of Ce, but is not limited thereto.

본원의 제 2 측면은, 제 1 금속을 포함하는 기판을 상기 제 1 금속과 상이한 제 2 금속을 함유하는 용액 상에 함침시키는 단계 및 상기 제 1 금속을 포함하는 기판 상에서, 상기 제 1 금속 및 상기 제 2 금속을 포함하는 이종금속 산화물 나노 입자를 형성하는 단계를 포함하는 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법을 제공한다.A second aspect of the present disclosure is a method comprising the steps of: impregnating a substrate comprising a first metal into a solution containing a second metal different from the first metal, and on a substrate comprising the first metal, the first metal and the It provides a method of manufacturing a dissimilar metal oxide nanostructure comprising the step of forming dissimilar metal oxide nanoparticles containing a second metal.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 금속은 상기 제 2 금속보다 환원 전위가 낮은 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the first metal may have a reduction potential lower than that of the second metal, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 금속이 상기 용액 상에서 부식되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the first metal may be corroded in the solution, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 이종금속 산화물 나노 입자를 형성하는 단계에서, 상이한 크기를 가지는 제 1 나노 입자단 및 제 2 나노 입자단이 순서대로 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, in the step of forming the dissimilar metal oxide nanoparticles, the first nanoparticle group and the second nanoparticle group having different sizes may be sequentially formed, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 용액은 유기용매를 포함하지 않는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the solution may not include an organic solvent, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 용액은 용매로서 초순수(deionized water)를 포함하는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the solution may include deionized water as a solvent, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 함침시키는 단계 전, 상기 제 1 금속을 포함하는 기판 표면의 산화막을 제거하는 단계를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, before the impregnating step, the step of removing the oxide film on the surface of the substrate including the first metal may be further included, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 산화막은 산성 용액 또는 열처리에 의해 제거되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the oxide layer may be removed by an acidic solution or heat treatment, but is not limited thereto.

본원의 제 3 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 이종금속 산화물 나노구조체를 포함하는 산소 발생 반응(OER)용 전극 또는 수소 발생 반응(HER)용 전극을 제공한다. A third aspect of the present application provides an electrode for an oxygen evolution reaction (OER) or an electrode for a hydrogen evolution reaction (HER) comprising the dissimilar metal oxide nanostructure according to the first aspect of the present application.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary, and should not be construed as limiting the present application. In addition to the exemplary embodiments described above, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원에 따른 금속 기판 상의 이종금속 산화물 나노구조체는 산화 환원 반응을 효과적으로 촉진시킬 수 있는 금속 기판 상의 이종금속 산화물 나노구조체를 제공할 수 있다. 이에, 상기 금속 기판 상의 이종금속 산화물 나노구조체는 이차전지, 연료전지, 슈퍼 캐패시터 등 배터리 전극 소재에도 응용이 가능하다.According to the above-described problem solving means of the present application, the dissimilar metal oxide nanostructure on the metal substrate according to the present application can provide a dissimilar metal oxide nanostructure on the metal substrate that can effectively promote the redox reaction. Accordingly, the dissimilar metal oxide nanostructure on the metal substrate can be applied to battery electrode materials such as secondary batteries, fuel cells, and super capacitors.

또한, 상기 금속 기판 상의 이종금속 산화물 나노구조체는 금속 기판 상에 이종금속 산화물 나노구조체를 직접 형성함으로써, 상기 금속 기판 상의 이종금속 산화물 나노구조체를 전극 또는 기판에 전사하는 추가 공정을 생략할 수 있기 때문에 경제성이 우수할 수 있다.In addition, since the dissimilar metal oxide nanostructure on the metal substrate is directly formed on the metal substrate, the additional process of transferring the dissimilar metal oxide nanostructure on the metal substrate to the electrode or substrate can be omitted. The economic feasibility can be excellent.

또한, 상기 금속 기판으로서 대면적의 금속 기판을 사용하는 것이 가능하므로, 대면적의 전극 상에 형성된 이종금속 산화물 층을 포함하는 이종금속 산화물 나노구조체를 제공할 수 있다.In addition, since it is possible to use a large-area metal substrate as the metal substrate, it is possible to provide a dissimilar metal oxide nanostructure including a dissimilar metal oxide layer formed on an electrode having a large area.

기존의 분말(powder) 재료를 이용하여 합성된 촉매의 경우, 바인더를 이용하여 상기 촉매를 전극에 부착한다. 이에 따라, 전극과 촉매 간에 저항이 증가하여 촉매 특성에 영향을 주게 된다. 반면, 본원에 따른 상기 금속 기판 상의 이종금속 산화물 나노구조체는 전극과 촉매 사이에 저항을 감소시키는 요소가 없기 때문에 이에 대한 문제점을 해결할 수 있다. In the case of a catalyst synthesized using an existing powder material, the catalyst is attached to the electrode using a binder. Accordingly, the resistance between the electrode and the catalyst increases, which affects the catalyst properties. On the other hand, the dissimilar metal oxide nanostructure on the metal substrate according to the present application can solve the problem because there is no element for reducing the resistance between the electrode and the catalyst.

또한, 상기 금속 기판 상의 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법은 종래의 금속 표면에 산화물 나노구조체를 성장시키는 합성 방법에서 널리 사용되는 에탄올(ethanol), 바인더(binder), 우레아(urea), 및 유기 용매 등을 사용하지 않고, 물 또는 초순수(deionized water)를 용매로 이용하는 새로운 합성 방법을 제공할 수 있으며, 이에 따라 유기용매를 따로 회수할 필요가 없으므로, 경제적이고 친환경적일 수 있다.In addition, the method for preparing the dissimilar metal oxide nanostructures on the metal substrate is ethanol, binder, urea, and organic solvents widely used in the conventional synthesis method of growing oxide nanostructures on a metal surface. It is possible to provide a new synthesis method using water or deionized water as a solvent without using such as, and thus there is no need to separately recover the organic solvent, which can be economical and environmentally friendly.

또한, 상기 금속 기판 상의 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법은 환원제를 첨가하지 않음으로써, 환원제를 제거하는 공정이 불필요하며, 불순물 함량이 최소화된 이종금속 산화물 나노구조체를 제조할 수 있다.In addition, the method of manufacturing the dissimilar metal oxide nanostructure on the metal substrate does not add a reducing agent, so a process of removing the reducing agent is unnecessary, and a heterogeneous metal oxide nanostructure with a minimized impurity content can be manufactured.

또한, 본원에 따른 이종금속 산화물 나노구조체는 기판 상에 수직으로 성장하지 않고 입자 형태로 성장한다. 나노구조체가 기판 상에 수직으로 성장한 경우 고압의 환경에서 부러지거나 붕괴되어 내구성이 떨어지는 단점이 있다. 본원과 같이 입자 형태로 성장한 이종금속 산화물 나노구조체는 고압의 환경에서 내구성이 우수한 장점이 있다.In addition, the heterometal oxide nanostructure according to the present application is grown in the form of particles rather than growing vertically on the substrate. When the nanostructure is grown vertically on the substrate, it is broken or collapsed in a high-pressure environment, thereby reducing durability. The dissimilar metal oxide nanostructure grown in the form of particles as in the present application has the advantage of excellent durability in a high-pressure environment.

또한, 본원에 따른 이종금속 산화물 나노구조체는 상이한 입경을 가지는 입자단으로 구성될 수 있다. 즉, 상기 이종금속 산화물 형성 과정에서 반응 초기에는 입경이 큰 입자(예를 들어, 20 nm 이상의 입경)가 형성되고, 반응 후기에는 입경이 작은 입자(예를 들어, 10 nm 이하의 입경)가 형성된다. 입경이 상이한 입자들이 연속적으로 생성됨에 따라 상기 이종금속 산화물 나노구조체의 공극이 감소하며, 내구성이 향상될 수 있다. In addition, the dissimilar metal oxide nanostructure according to the present application may be composed of particle groups having different particle sizes. That is, in the process of forming the dissimilar metal oxide, particles having a large particle size (eg, a particle size of 20 nm or more) are formed at the initial stage of the reaction, and particles having a small particle size (eg, a particle size of 10 nm or less) are formed in the late reaction period. do. As the particles having different particle diameters are continuously generated, the pores of the dissimilar metal oxide nanostructure are reduced, and durability can be improved.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.However, the effects obtainable herein are not limited to the above-described effects, and other effects may exist.

도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 구조도이다.
도 2 는 본원의 일 구현예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 단계별 모식도이다.
도 3 은 본원의 일 실시예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 과정의 모식도이다.
도 4 는 본원의 일 실시예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 SEM 및 TEM 이미지이다.
도 5 는 본원의 일 실시예에 따라 제조된 이종금속 산화물 나노구조체이다.
도 6 은 본원의 일 실시예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 XRD 패턴이다.
도 7 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 산소 발생 반응 시 특성을 나타낸 그래프이다.
도 8 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 수소 발생 반응 시 특성을 나타낸 그래프이다.
도 9 는 본원의 일 실시예 및 비교예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 1 M KOH 에서 전기화학 물 분해 반응 시 특성을 나타낸 그래프이다.
도 10 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 5 M KOH 에서 전기화학 물 분해 반응 시 특성을 나타낸 그래프이다.
1 is a structural diagram of a dissimilar metal oxide nanostructure according to an embodiment of the present application.
2 is a schematic diagram of the manufacturing steps of a dissimilar metal oxide nanostructure according to an embodiment of the present application.
3 is a schematic diagram of a manufacturing process of a dissimilar metal oxide nanostructure according to an embodiment of the present application.
4 is a SEM and TEM image of a dissimilar metal oxide nanostructure according to an embodiment of the present application.
5 is a dissimilar metal oxide nanostructure prepared according to an embodiment of the present application.
6 is an XRD pattern of a dissimilar metal oxide nanostructure according to an embodiment of the present application.
7 is a graph showing the characteristics of the dissimilar metal oxide nanostructures according to an embodiment and a comparative example of the present application at the time of oxygen evolution reaction.
8 is a graph showing the characteristics of the dissimilar metal oxide nanostructures according to the Examples and Comparative Examples of the present application during the hydrogen evolution reaction.
9 is a graph showing the characteristics of the dissimilar metal oxide nanostructures according to an embodiment and a comparative example of the present application during an electrochemical water decomposition reaction in 1 M KOH.
10 is a graph showing the characteristics of the dissimilar metal oxide nanostructures according to an embodiment and a comparative example of the present application during an electrochemical water decomposition reaction in 5 M KOH.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present application pertains can easily implement them. However, the present application may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be "connected" with another part, it includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when it is said that a member is positioned "on", "on", "on", "under", "under", or "under" another member, this means that a member is positioned on the other member. It includes not only the case where they are in contact, but also the case where another member exists between two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.As used herein, the terms "about," "substantially," and the like are used in a sense at or close to the numerical value when the manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are presented, and to aid in the understanding of the present application. It is used to prevent an unconscionable infringer from using the mentioned disclosure in an unreasonable manner. Also, throughout this specification, "step to" or "step to" does not mean "step for".

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term "combination of these" included in the expression of the Markush form means one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of the components described in the expression of the Markush form, and the components It is meant to include one or more selected from the group consisting of.

본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B" 를 의미한다.Throughout this specification, reference to “A and/or B” means “A, B, or A and B”.

이하에서는 본원의 금속 기판 상에 형성된 이종금속 산화물 나노구조체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 전극에 대하여 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, a dissimilar metal oxide nanostructure formed on a metal substrate of the present application, a method for manufacturing the same, and an electrode including the same will be described in detail with reference to embodiments, examples, and drawings. However, the present application is not limited to these embodiments and examples and drawings.

도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 구조도이고, 도 2 는 본원의 일 구현예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 단계별 모식도이다.1 is a structural diagram of a dissimilar metal oxide nanostructure according to an embodiment of the present application, and FIG. 2 is a schematic diagram of a manufacturing step of a dissimilar metal oxide nanostructure according to an embodiment of the present application.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 제 1 금속을 포함하는 기판(100) 상에 형성된 이종금속 산화물 층(200)을 포함하는 이종금속 산화물 나노구조체에 있어서, 상기 이종금속 산화물 층(200)은 상기 제 1 금속 및 상기 제 1 금속과 상이한 제 2 금속을 포함하는 이종금속 산화물 나노 입자를 포함하는 것인, 이종금속 산화물 나노구조체를 제공한다.As a technical means for achieving the above technical problem, the first aspect of the present application is a dissimilar metal oxide nanostructure comprising a dissimilar metal oxide layer 200 formed on a substrate 100 including a first metal, The dissimilar metal oxide layer 200 provides a dissimilar metal oxide nanostructure comprising dissimilar metal oxide nanoparticles including the first metal and a second metal different from the first metal.

도 1 및 2 를 참조하면, 상기 이종금속 산화물 나노구조체는 제 1 금속을 포함하는 기판(100) 상에 이종금속 산화물 나노 입자를 포함하는 이종금속 산화물 층(200)이 형성되어 있는 것이다.1 and 2 , the dissimilar metal oxide nanostructure is a dissimilar metal oxide layer 200 including dissimilar metal oxide nanoparticles formed on a substrate 100 including a first metal.

상기 이종금속 산화물 나노구조체는 서로 상이한 2 종의 금속을 포함함으로써, 촉매가 반응할 수 있는 반응 부위를 효과적으로 제공하고, 제 1 금속에 직접적으로 성장하여 촉매 내부의 전기 저항을 감소시킬 수 있다.The dissimilar metal oxide nanostructure includes two different metals, thereby effectively providing a reaction site for the catalyst to react, and directly growing on the first metal to reduce the electrical resistance inside the catalyst.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 금속은 상기 제 2 금속보다 환원 전위가 낮은 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the first metal may have a reduction potential lower than that of the second metal, but is not limited thereto.

후술하겠지만, 상기 제 1 금속을 포함하는 기판(100)은 상기 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 과정에서 환원 전위 차이에 의해 부식되며, 이에 따라 생성된 제 1 금속이 제 1 금속을 포함하는 기판(100) 상에서 제 2 금속과 반응하여 상기 이종금속 산화물 층(200)을 형성한다.As will be described later, the substrate 100 including the first metal is corroded by a reduction potential difference in the manufacturing process of the dissimilar metal oxide nanostructure, and the resulting first metal is the substrate 100 including the first metal ) to form the dissimilar metal oxide layer 200 by reacting with the second metal.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 이종금속 산화물 층(200)에 포함된 이종금속 산화물 나노 입자는 제 1 나노 입자단(210) 및 제 2 나노 입자단(220)을 포함하고, 상기 제 1 나노 입자단(210) 및 상기 제 2 나노 입자단(220)은 서로 상이한 크기를 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the dissimilar metal oxide nanoparticles included in the dissimilar metal oxide layer 200 include a first nanoparticle group 210 and a second nanoparticle group 220, and the first nanoparticle The particle stage 210 and the second nanoparticle stage 220 may have different sizes, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 나노 입자단(210)은 20 nm 이상의 입경을 가지는 이종금속 산화물 나노 입자를 포함하고, 상기 제 2 나노 입자단(220)은 10 nm 이하의 입경을 가지는 이종금속 산화물 나노 입자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the first nanoparticle group 210 includes dissimilar metal oxide nanoparticles having a particle diameter of 20 nm or more, and the second nanoparticle group 220 has a particle diameter of 10 nm or less. It may include, but is not limited to, dissimilar metal oxide nanoparticles.

후술하겠지만, 상기 이종금속 산화물 형성 과정에서 반응 초기에는 입경이 큰 제 1 나노 입자단(210)이 먼저 형성되고, 반응 후기에는 입경이 작은 제 2 나노 입자단(220)이 형성된다. 입경이 상이한 입자들이 연속적으로 생성됨에 따라 상기 이종금속 산화물 나노구조체의 공극이 감소하며, 내구성이 향상될 수 있다. As will be described later, in the process of forming the dissimilar metal oxide, a first nanoparticle group 210 having a large particle size is first formed in the initial stage of the reaction, and a second nanoparticle group 220 having a small particle diameter is formed in the latter stage of the reaction. As the particles having different particle diameters are continuously generated, the pores of the dissimilar metal oxide nanostructure are reduced, and durability can be improved.

상기 제 1 나노 입자단(210)은, 예를 들어, 약 20 nm 이상, 약 30 nm 이상, 약 40 nm 이상, 약 50 nm 이상, 약 60 nm 이상, 약 70 nm 이상, 약 80 nm 이상, 약 90 nm 이상, 또는 약 100 nm 이상의 입경을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제 1 나노 입자단(210)은, 약 500 nm 이하의 입경을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The first nanoparticle group 210 is, for example, about 20 nm or more, about 30 nm or more, about 40 nm or more, about 50 nm or more, about 60 nm or more, about 70 nm or more, about 80 nm or more, It may have a particle diameter of about 90 nm or more, or about 100 nm or more, but is not limited thereto. The first nanoparticle stage 210 may have a particle diameter of about 500 nm or less, but is not limited thereto.

상기 제 2 나노 입자단(220)은, 예를 들어, 약 10 nm 이하, 약 9 nm 이하, 약 8 nm 이하, 약 7 nm 이하, 약 6 nm 이하, 약 5 nm 이하, 약 4 nm 이하, 약 3 nm 이하, 약 2 nm 이하, 또는 약 1 nm 이하의 입경을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제 2 나노 입자단(220)은, 약 0.1 nm 이상의 입경을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The second nanoparticle group 220 is, for example, about 10 nm or less, about 9 nm or less, about 8 nm or less, about 7 nm or less, about 6 nm or less, about 5 nm or less, about 4 nm or less, It may have a particle diameter of about 3 nm or less, about 2 nm or less, or about 1 nm or less, but is not limited thereto. The second nanoparticle stage 220 may have a particle diameter of about 0.1 nm or more, but is not limited thereto.

상기 입경이 상이한 입자들이 연속적으로 생성됨에 따라 상기 이종금속 산화물 나노구조체의 공극이 감소하며, 내구성이 향상될 수 있다. 상기 높은 내구성으로 인하여, 상기 이종금속 산화물 나노구조체는 고압 환경 하에서의 이차전지, 연료전지, 슈퍼 캐패시터 등 배터리 전극 소재에 이용될 수 있다.As the particles having different particle diameters are continuously generated, the voids of the dissimilar metal oxide nanostructure may decrease, and durability may be improved. Due to the high durability, the dissimilar metal oxide nanostructure may be used as a battery electrode material such as a secondary battery, a fuel cell, and a super capacitor under a high-pressure environment.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 금속 및 상기 제 2 금속은 각각 독립적으로 Ni, Fe, Al, Cu, Mn, Na, K, Ru, Au, Pt, Sn, Pd, Zn, Ti, Ir, 및 Ce 으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the first metal and the second metal are each independently Ni, Fe, Al, Cu, Mn, Na, K, Ru, Au, Pt, Sn, Pd, Zn, Ti, Ir , and may include a metal selected from the group consisting of Ce, but is not limited thereto.

바람직하게는, 상기 제 1 금속은 Ni, 상기 제 2 금속은 Fe 일 수 있으며, 이에 따라 상기 이종금속 산화물 층(200)은 Ni 및 Fe 의 이종금속 산화물 층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Preferably, the first metal may be Ni and the second metal may be Fe. Accordingly, the dissimilar metal oxide layer 200 may be a dissimilar metal oxide layer of Ni and Fe, but is not limited thereto.

이와 관련하여, 상기 제 1 금속 또는 상기 제 2 금속이 코발트인 경우, 상기 이종금속 산화물 층(200)은 입자 형태로 성장하지 않고 수직 형태로 성장한다. 나노구조체가 기판(100) 상에 수직으로 성장한 경우 고압의 환경에서 부러지거나 붕괴되어 내구성이 떨어지는 단점이 있다.In this regard, when the first metal or the second metal is cobalt, the heterometal oxide layer 200 does not grow in the form of particles but grows in a vertical form. When the nanostructure is grown vertically on the substrate 100, it is broken or collapsed in a high-pressure environment, thereby reducing durability.

본원의 상기 제 1 금속 및 상기 제 2 금속은 코발트를 포함하지 않으므로, 상기 이종금속 산화물 나노구조체는 수직 형태가 아닌, 입자 형태로 성장한다. 이에 따라, 상기 이종금속 산화물 나노구조체는 고압의 환경에서 내구성이 우수한 장점이 있다.Since the first metal and the second metal of the present application do not include cobalt, the heterometal oxide nanostructure grows in a particle shape, not a vertical shape. Accordingly, the dissimilar metal oxide nanostructure has an advantage of excellent durability in a high-pressure environment.

본원의 제 2 측면은, 제 1 금속을 포함하는 기판(100)을 상기 제 1 금속과 상이한 제 2 금속을 함유하는 용액 상에 함침시키는 단계 및 상기 제 1 금속을 포함하는 기판(100) 상에서, 상기 제 1 금속 및 상기 제 2 금속을 포함하는 이종금속 산화물 나노 입자를 형성하는 단계를 포함하는 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법을 제공한다.A second aspect of the present application is to immerse a substrate 100 including a first metal into a solution containing a second metal different from the first metal and on the substrate 100 including the first metal, It provides a method of manufacturing a dissimilar metal oxide nanostructure comprising the step of forming dissimilar metal oxide nanoparticles comprising the first metal and the second metal.

본원의 제 2 측면의 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 동일하게 적용될 수 있다.With respect to the method of manufacturing a dissimilar metal oxide nanostructure of the second aspect of the present application, detailed descriptions for parts overlapping with the first aspect of the present application are omitted, but even if the description is omitted, the contents described in the first aspect of the present application are The same can be applied to the second aspect of

도 3 은 본원의 일 실시예에 따른 금속 기판(100) 상에 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 과정의 모식도이다.3 is a schematic diagram of a manufacturing process of a dissimilar metal oxide nanostructure on a metal substrate 100 according to an embodiment of the present application.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 금속은 상기 제 2 금속보다 환원 전위가 낮은 것일 수 있고, 이에 따라 상기 제 1 금속이 상기 용액 상에서 부식되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the first metal may have a lower reduction potential than the second metal, and thus the first metal may be corroded in the solution, but is not limited thereto.

상기 부식은 상기 제 1 금속과 상기 제 2 금속 중 환원 전위가 높은 금속의 환원에 의해 활성화될 수 있다. 상기 제 1 금속이 상기 제 2 금속과의 환원 전위차에 의해 부식됨으로써, 추가의 환원제 또는 부식 첨가제를 첨가하지 않아도 상기 제 1 금속의 부식이 촉진될 수 있다. 이에 따라, 환원제 또는 부식 첨가제를 제거하는 공정이 불필요하며, 불순물 함량이 최소화될 수 있다.The corrosion may be activated by reduction of a metal having a high reduction potential among the first metal and the second metal. Since the first metal is corroded by a reduction potential difference with the second metal, corrosion of the first metal may be promoted without adding an additional reducing agent or corrosion additive. Accordingly, a process of removing the reducing agent or corrosion additive is unnecessary, and the impurity content can be minimized.

상기 제 1 금속은 용액 내에서 부식된다. 특히, 상기 제 2 금속은 상기 제 1 금속 보다 환원 전위가 높으며, 이에 따라 상기 부식이 더욱 용이하게 진행된다. 부식 과정에서 상기 제 1 금속 및 상기 제 2 금속이 용액 내에서 반응하여 상기 제 1 금속을 포함하는 기판(100) 상에 상기 이종금속 산화물 층(200)을 형성한다. The first metal corrodes in solution. In particular, the second metal has a higher reduction potential than the first metal, and thus the corrosion proceeds more easily. During the corrosion process, the first metal and the second metal react in a solution to form the dissimilar metal oxide layer 200 on the substrate 100 including the first metal.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 이종금속 산화물 나노 입자를 형성하는 단계에서, 상이한 크기를 가지는 제 1 나노 입자단(210) 및 제 2 나노 입자단(220)이 순서대로 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, in the step of forming the dissimilar metal oxide nanoparticles, the first nanoparticle group 210 and the second nanoparticle group 220 having different sizes may be sequentially formed, However, the present invention is not limited thereto.

구체적으로, 상기 이종금속 산화물 형성 과정에서 반응 초기에는 입경이 큰 제 1 나노 입자단(210)(예를 들어, 20 nm 이상의 입경)이 형성되고, 반응 후기에는 입경이 작은 제 2 나노 입자단(220)(예를 들어, 10 nm 이하의 입경)이 형성된다. 입경이 상이한 입자들이 연속적으로 생성됨에 따라 상기 이종금속 산화물 나노구조체의 공극이 감소하며, 내구성이 향상될 수 있다.Specifically, in the process of forming the dissimilar metal oxide, a first nanoparticle group 210 (eg, a particle diameter of 20 nm or more) with a large particle size is formed at the beginning of the reaction, and a second nanoparticle group with a small particle size ( 220) (eg, a particle diameter of 10 nm or less) is formed. As the particles having different particle diameters are continuously generated, the pores of the dissimilar metal oxide nanostructure are reduced, and durability can be improved.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 용액은 유기용매를 포함하지 않는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the solution may not include an organic solvent, but is not limited thereto.

기존의 합성법에서는 용매는 유기용매가 주로 사용되었다. 대부분의 유기 용매의 경우 유해한 성분 및 환경에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 종래의 나노구조체 합성법은 유기용매들을 이용하는 것으로 알려져 있으며, 본원에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법은 유기용매를 포함하지 않음으로써 친환경적이고, 제조 비용이 저렴하다.In the conventional synthesis method, an organic solvent was mainly used as the solvent. For most organic solvents, they are known to have harmful components and influence on the environment. The conventional method for synthesizing a nanostructure is known to use organic solvents, and the method for preparing a dissimilar metal oxide nanostructure according to the present application does not include an organic solvent, so it is eco-friendly and has a low manufacturing cost.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 용액은 용매로서 초순수(deionized water)를 포함하는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the solution may include deionized water as a solvent, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 함침시키는 단계 전, 상기 제 1 금속을 포함하는 기판(100) 표면의 산화막을 제거하는 단계를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, before the impregnating step, the step of removing the oxide film on the surface of the substrate 100 including the first metal may be further included, but is not limited thereto.

상기 금속 기판(100) 표면의 산화막은 내식성을 가지는 것일 수 있다. 따라서 상기 산화막을 제거함으로써, 상기 부식 반응이 보다 원활하게 진행될 수 있다.The oxide film on the surface of the metal substrate 100 may have corrosion resistance. Therefore, by removing the oxide film, the corrosion reaction may proceed more smoothly.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 산화막은 산성 용액 또는 열처리에 의해 제거되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the oxide layer may be removed by an acidic solution or heat treatment, but is not limited thereto.

예를 들어, 상기 산화막은 pH 5 미만의 산성 용액에서 1 차 제거되고, 이어서 300℃ 내지 600℃ 의 온도에서 열처리됨으로써 제거될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. For example, the oxide film may be removed by first removing it in an acidic solution having a pH of less than 5 and then heat-treating it at a temperature of 300°C to 600°C, but is not limited thereto.

본원의 제 3 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 이종금속 산화물 나노구조체를 포함하는 산소 발생 반응(OER)용 전극 또는 수소 발생 반응(HER)용 전극을 제공한다.A third aspect of the present application provides an electrode for an oxygen evolution reaction (OER) or an electrode for a hydrogen evolution reaction (HER) comprising the dissimilar metal oxide nanostructure according to the first aspect of the present application.

본원의 제 3 측면에 따른 이종금속 산화물 나노구조체를 포함하는 산소 발생 반응(OER)용 전극 또는 수소 발생 반응(HER)용 전극에 대하여, 본원의 제 1 측면 및 제 2 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면 및 제 2 측면에 기재된 내용은 본원의 제 3 측면에 동일하게 적용될 수 있다.With respect to an electrode for oxygen evolution reaction (OER) or an electrode for hydrogen evolution reaction (HER) comprising a dissimilar metal oxide nanostructure according to the third aspect of the present application, in parts overlapping with the first and second aspects of the present application Although detailed description is omitted, the contents described in the first and second aspects of the present application may be equally applied to the third aspect of the present application even if the description is omitted.

상기 산소 발생 반응(OER)용 전극 또는 수소 발생 반응(HER)용 전극은 나노구조체를 전극에 도포하지 않고, 상기 나노구조체를 제 1 금속을 포함하는 기판(100) 상에 직접 형성시킴으로써, 반응 가능한 표면적이 넓은 것일 수 있다.The electrode for the oxygen evolution reaction (OER) or the electrode for the hydrogen evolution reaction (HER) can react by directly forming the nanostructure on the substrate 100 including the first metal without applying the nanostructure to the electrode. It may have a large surface area.

상기 산소 발생 반응(OER)용 전극 또는 수소 발생 반응(HER)용 전극은, 예를 들면, 바인더와 같은 전극과 촉매 사이에 저항을 감소시키는 요소가 없기 때문에, 전극과 나노구조체 간의 저항이 발생하는 문제점을 해결할 수 있다. The electrode for the oxygen evolution reaction (OER) or the electrode for the hydrogen evolution reaction (HER), for example, because there is no element that reduces the resistance between the electrode and the catalyst, such as a binder, resistance between the electrode and the nanostructure occurs. problem can be solved.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. The present invention will be described in more detail through the following examples, but the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present application.

[실시예] 이종금속 산화물 나노구조체의 제조[Example] Preparation of dissimilar metal oxide nanostructures

니켈 폼(Ni foam, NF)의 표면 산화막을 산성 용액 또는 수소 분위기 하에서 열처리를 통해 제거하였다. 66.7 mM 의 Fe(NO3)3 수용액에 상기 니켈 폼을 담지한 후 95 ℃ 에서 300 rpm 으로 교반하여 니켈 폼과 Fe(NO3)3 수용액상 Fe 이온의 환원전위 차에 의해 니켈 폼을 부식시켰다.The surface oxide film of nickel foam (Ni foam, NF) was removed through heat treatment under an acidic solution or hydrogen atmosphere. 66.7 mM of Fe (NO 3) was then impregnated with the nickel foam to the aqueous solution and stirred at 95 ℃ at 300 rpm by a reduction potential difference of the nickel foam and Fe (NO 3) 3 aqueous Fe ion corrosion of nickel foam .

반응이 진행됨에 따라, 상기 수용액 중의, 니켈 폼 부식으로 생성된 Ni2+ 이온 및 Fe3+ 이온이 상기 니켈 폼의 표면에서 반응하여 NiFexO4(이종금속 산화물 나노 입자) 나노구조체가 형성되었다. 상기 NiFexO4 의 표면을 초순수로 세척한 후 건조하였다. As the reaction proceeded, Ni 2+ ions and Fe 3+ ions generated by nickel foam corrosion in the aqueous solution reacted on the surface of the nickel foam to form NiFe x O 4 (heterogeneous metal oxide nanoparticles) nanostructures . The surface of the NiFe x O 4 was washed with ultrapure water and then dried.

도 4 는 상기 제조된 NiFexO4 의 SEM 및 TEM 이미지이다. 이를 통하여, 니켈 금속 기판 상에 시간에 따라 상이한 크기를 가지는 NiFexO4 가 형성되었음을 확인할 수 있었다.4 is an SEM and TEM image of the prepared NiFe x O 4 . Through this, it was confirmed that NiFe x O 4 having different sizes over time was formed on the nickel metal substrate.

도 5 는 상기 제조된 NiFexO4 전극 사진이다. 이를 통하여, NiFexO4 가 니켈 금속 기판 상에 대면적으로 형성되었음을 확인할 수 있었다.5 is a photograph of the NiFe x O 4 electrode prepared above. Through this, it was confirmed that NiFe x O 4 was formed on a nickel metal substrate in a large area.

도 6 은 상기 제조된 NiFexO4 의 XRD 패턴이다. 이를 통하여, 역스피넬 구조를 확인할 수 있었다.6 is an XRD pattern of the prepared NiFe x O 4 . Through this, it was possible to confirm the inverse spinel structure.

[비교예] [Comparative example]

니켈 폼, IrO2/NF 및 백금 촉매(Pt/C) 를 구매하여 비교예로서 사용하였다. IrO2 는 문헌들 상에 보고된 대표적인 산소 발생 반응 촉매이며, Pt/C 는 문헌들 상에 보고된 대표적인 수소 발생 반응 촉매이다. IrO2 + Pt/C 를 전기화학 물 분해 반응의 비교예로 사용하였다.Nickel foam, IrO 2 /NF and platinum catalyst (Pt/C) were purchased and used as comparative examples. IrO 2 is a representative oxygen evolution reaction catalyst reported on the literature, and Pt/C is a representative hydrogen evolution reaction catalyst reported on the literature. IrO 2 + Pt/C was used as a comparative example of the electrochemical water decomposition reaction.

[실험예 1][Experimental Example 1]

도 7 은 상기 실시예 및 상기 비교예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 산소 발생 반응 시 특성을 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing characteristics of the dissimilar metal oxide nanostructures according to the Examples and Comparative Examples during the oxygen evolution reaction.

CHI 600D 를 사용하여 전기화학 반응 결과를 측정하였다.The electrochemical reaction results were measured using CHI 600D.

도 7 의 (A) 를 통해 본원의 실시예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체가 가장 낮은 과전압을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 상기 과전압이 낮을수록 촉매의 효율이 높다고 할 수 있다. 따라서 본원의 실시예의 이종금속 산화물 나노구조체가 니켈 폼 및 IrO2 (비교예)에 비하여 산소 발생 반응 촉매 효율이 높다는 것을 확인할 수 있었다.It was confirmed that the dissimilar metal oxide nanostructure according to the embodiment of the present application exhibits the lowest overvoltage through (A) of FIG. 7 . The lower the overvoltage, the higher the efficiency of the catalyst. Therefore, it was confirmed that the dissimilar metal oxide nanostructures of the examples of the present application had higher oxygen generation reaction catalytic efficiency than nickel foam and IrO 2 (Comparative Example).

또한 도 7 의 (B) 에서 본원의 실시예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 그래프가 가장 하단에 위치하는 것을 확인할 수 있었다. 그래프의 하단에 있을수록 빠른 반응을 촉진하는 촉매이므로 본원의 실시예의 이종금속 산화물 나노구조체는 니켈 폼 및 IrO2 (비교예)에 비하여 산소 발생 반응 속도를 빠르게 하는 효과가 우수함을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that the graph of the dissimilar metal oxide nanostructure according to the embodiment of the present application is located at the bottom in (B) of FIG. 7 . Since it is a catalyst that promotes a faster reaction at the lower end of the graph, the dissimilar metal oxide nanostructure of the example of the present application has an excellent effect of speeding up the oxygen generation reaction rate compared to nickel foam and IrO 2 (Comparative Example).

[실험예 2][Experimental Example 2]

도 8 은 상기 실시예 및 상기 비교예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 수소 발생 반응 시 특성을 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing characteristics of the dissimilar metal oxide nanostructures according to the Examples and Comparative Examples during hydrogen generation reaction.

CHI 600D 를 사용하여 전기화학 반응 결과를 측정하였다.The electrochemical reaction results were measured using CHI 600D.

도 8 의 (A) 를 통해 본원의 실시예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체가 Pt/C (비교예)보다 높은 과전압을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 상기 과전압이 낮을수록 촉매의 효율이 높다고 할 수 있다. 따라서 본원의 실시예의 이종금속 산화물 나노구조체가 Pt/C (비교예)에 비해서는 수소 발생 반응 촉매 효율이 낮다는 것을 확인할 수 있었다.8(A) , it was confirmed that the dissimilar metal oxide nanostructure according to the embodiment of the present application exhibited a higher overvoltage than that of Pt/C (Comparative Example). The lower the overvoltage, the higher the efficiency of the catalyst. Therefore, it was confirmed that the heterogeneous metal oxide nanostructures of the examples of the present application had lower hydrogen generation reaction catalytic efficiency than Pt/C (Comparative Example).

또한 도 8 의 (B) 에서 본원의 실시예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 그래프가 Pt/C (비교예)와 가까운 기울기를 나타내고 있음을 확인할 수 있었다. 그래프의 하단에 있을수록 빠른 반응을 촉진하는 촉매이므로 본원의 실시예의 이종금속 산화물 나노구조체는 반응 속도를 빠르게 하는 효과가 Pt/C (비교예)와 유사한 수준으로 우수함을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that the graph of the dissimilar metal oxide nanostructure according to the embodiment of the present application in (B) of FIG. 8 shows a slope close to that of Pt/C (Comparative Example). Since it is a catalyst that promotes a faster reaction at the lower end of the graph, it was confirmed that the dissimilar metal oxide nanostructures of the examples of the present application had an excellent effect of speeding up the reaction rate at a level similar to that of Pt/C (Comparative Example).

[실험예 3][Experimental Example 3]

도 9 은 본원의 상기 실시예 및 상기 비교예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 1 M KOH 에서 전기화학 물 분해 반응 시 특성을 나타낸 그래프이고, 도 10 은 본원의 상기 실시예 및 상기 비교예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 5 M KOH 에서 전기화학 물 분해 반응 시 특성을 나타낸 그래프이다.9 is a graph showing the characteristics of the dissimilar metal oxide nanostructures according to the Examples and Comparative Examples of the present application during an electrochemical water decomposition reaction in 1 M KOH, and FIG. It is a graph showing the characteristics of the dissimilar metal oxide nanostructure during the electrochemical water decomposition reaction in 5 M KOH.

CHI 600D 를 사용하여 전기화학 반응 결과를 측정하였다.The electrochemical reaction results were measured using CHI 600D.

도 9 의 (A) 및 도 10 의 (A) 를 통해 본원의 실시예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체가 가장 낮은 과전압을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 상기 과전압이 낮을수록 촉매의 효율이 높다고 할 수 있다. 따라서 본원의 실시예의 이종금속 산화물 나노구조체가 니켈 폼 및 IrO2 + Pt/C (비교예)에 비하여 1 M KOH 및 5 M KOH 에서 전기화학 물 분해 반응 촉매 효율이 높다는 것을 확인할 수 있었다.9(A) and 10(A), it was confirmed that the dissimilar metal oxide nanostructure according to the embodiment of the present application exhibited the lowest overvoltage. The lower the overvoltage, the higher the efficiency of the catalyst. Therefore, it was confirmed that the dissimilar metal oxide nanostructures of the examples of the present application had high electrochemical water decomposition reaction catalytic efficiency in 1 M KOH and 5 M KOH as compared to nickel foam and IrO 2 + Pt/C (Comparative Example).

또한 도 9 의 (B) 에서 본원의 실시예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 그래프가 IrO2 + Pt/C (비교예)와 동일한 위치에 있음을 확인할 수 있었다. 그래프의 하단에 있을수록 빠른 반응을 촉진하는 촉매이므로 본원의 실시예의 이종금속 산화물 나노구조체는 1 M KOH 에서 전기화학 물 분해 반응 속도를 빠르게 하는 효과가 IrO2 + Pt/C (비교예)와 유사한 수준으로 우수함을 확인할 수 있었다.In addition, the graph of the different metal oxide nano-structure according to the embodiment of the present in (B) of Figure 9 it was confirmed that the same position as IrO 2 + Pt / C (Comparative Example). Since it is a catalyst that promotes a faster reaction at the bottom of the graph, the heterometal oxide nanostructure of the example of the present application has an effect of speeding up the electrochemical water decomposition reaction rate in 1 M KOH IrO 2 + Pt/C (Comparative Example) Similar to It was confirmed that the level was excellent.

또한 도 10 의 (B) 에서 본원의 실시예에 따른 이종금속 산화물 나노구조체의 그래프가 가장 하단에 위치하는 것을 확인할 수 있었다. 그래프의 하단에 있을수록 빠른 반응을 촉진하는 촉매이므로 본원의 실시예의 이종금속 산화물 나노구조체는 5 M KOH 에서 전기화학 물 분해 반응 속도를 빠르게 하는 효과가 IrO2 + Pt/C (비교예)에 비하여 우수함을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that the graph of the dissimilar metal oxide nanostructure according to the embodiment of the present application is located at the bottom in (B) of FIG. 10 . Since it is a catalyst that promotes a faster reaction at the lower end of the graph, the dissimilar metal oxide nanostructure of the example of the present application has the effect of speeding up the electrochemical water decomposition reaction rate in 5 M KOH IrO 2 + Pt/C (Comparative Example) Compared to excellence was confirmed.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present application is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present application pertains will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present application.

Claims (15)

제 1 금속을 포함하는 기판 상에 형성된 이종금속 산화물 층을 포함하는 이종금속 산화물 나노구조체에 있어서,
상기 이종금속 산화물 층은 상기 제 1 금속 및 상기 제 1 금속과 상이한 제 2 금속을 포함하는 이종금속 산화물 나노 입자를 포함하는 것인,
이종금속 산화물 나노구조체.
In the dissimilar metal oxide nanostructure comprising a dissimilar metal oxide layer formed on a substrate including a first metal,
The dissimilar metal oxide layer will include dissimilar metal oxide nanoparticles comprising a second metal different from the first metal and the first metal,
Dissimilar metal oxide nanostructures.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 금속은 상기 제 2 금속보다 환원 전위가 낮은 것인, 이종금속 산화물 나노구조체.
The method of claim 1,
The first metal has a reduction potential lower than that of the second metal, a dissimilar metal oxide nanostructure.
제 1 항에 있어서,
상기 이종금속 산화물 나노 입자는 제 1 나노 입자단 및 제 2 나노 입자단을 포함하고,
상기 제 1 나노 입자단 및 상기 제 2 나노 입자단은 서로 상이한 크기를 가지는 것인,
이종금속 산화물 나노구조체.
The method of claim 1,
The dissimilar metal oxide nanoparticles include a first nano-particle group and a second nano-particle group,
The first nano-particle group and the second nano-particle group have different sizes from each other,
Dissimilar metal oxide nanostructures.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 나노 입자단은 20 nm 이상의 입경을 가지는 이종금속 산화물 나노 입자를 포함하고,
상기 제 2 나노 입자단은 10 nm 이하의 입경을 가지는 이종금속 산화물 나노 입자를 포함하는 것인,
이종금속 산화물 나노구조체.
4. The method of claim 3,
The first nanoparticle group includes heterometal oxide nanoparticles having a particle diameter of 20 nm or more,
The second nano-particle group will include dissimilar metal oxide nanoparticles having a particle diameter of 10 nm or less,
Dissimilar metal oxide nanostructures.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 금속 및 상기 제 2 금속은 각각 독립적으로 Ni, Fe, Al, Cu, Mn, Na, K, Ru, Au, Pt, Sn, Pd, Zn, Ti, Ir, 및 Ce 으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속을 포함하는 것인, 이종금속 산화물 나노구조체.
The method of claim 1,
The first metal and the second metal are each independently selected from the group consisting of Ni, Fe, Al, Cu, Mn, Na, K, Ru, Au, Pt, Sn, Pd, Zn, Ti, Ir, and Ce A heterogeneous metal oxide nanostructure comprising a metal.
제 1 금속을 포함하는 기판을 상기 제 1 금속과 상이한 제 2 금속을 함유하는 용액 상에 함침시키는 단계; 및
상기 제 1 금속을 포함하는 기판 상에서, 상기 제 1 금속 및 상기 제 2 금속을 포함하는 이종금속 산화물 나노 입자를 형성하는 단계;
를 포함하는,
이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법.
impregnating a substrate comprising a first metal onto a solution containing a second metal different from the first metal; and
forming heterometal oxide nanoparticles including the first metal and the second metal on the substrate including the first metal;
containing,
A method for manufacturing a dissimilar metal oxide nanostructure.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 금속은 상기 제 2 금속보다 환원 전위가 낮은 것인,
이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법.
7. The method of claim 6,
The first metal has a lower reduction potential than the second metal,
A method for manufacturing a dissimilar metal oxide nanostructure.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 금속이 상기 용액 상에서 부식되는 것인, 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법.
7. The method of claim 6,
The method for producing a dissimilar metal oxide nanostructure, wherein the first metal is corroded in the solution.
제 6 항에 있어서,
상기 이종금속 산화물 나노 입자를 형성하는 단계에서, 상이한 크기를 가지는 제 1 나노 입자단 및 제 2 나노 입자단이 순서대로 형성되는 것인,
이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법.
7. The method of claim 6,
In the step of forming the dissimilar metal oxide nanoparticles, the first nanoparticle group and the second nanoparticle group having different sizes are sequentially formed,
A method for manufacturing a dissimilar metal oxide nanostructure.
제 6 항에 있어서,
상기 용액은 유기용매를 포함하지 않는 것인, 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법.
7. The method of claim 6,
The solution does not contain an organic solvent, the method for producing a dissimilar metal oxide nanostructure.
제 6 항에 있어서,
상기 용액은 용매로서 초순수(deionized water)를 포함하는 것인, 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법.
7. The method of claim 6,
The solution is to include ultrapure water (deionized water) as a solvent, the method for producing a dissimilar metal oxide nanostructures.
제 6 항에 있어서,
상기 함침시키는 단계 전, 상기 제 1 금속을 포함하는 기판 표면의 산화막을 제거하는 단계를 추가 포함하는 것인, 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법.
7. The method of claim 6,
Before the impregnating step, the method of manufacturing a dissimilar metal oxide nanostructure further comprising the step of removing the oxide film on the surface of the substrate containing the first metal.
제 12 항에 있어서,
상기 산화막은 산성 용액 또는 열처리에 의해 제거되는 것인, 이종금속 산화물 나노구조체의 제조 방법.
13. The method of claim 12,
The oxide film is to be removed by an acidic solution or heat treatment, a method of manufacturing a dissimilar metal oxide nanostructure.
제 1 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 따른 이종금속 산화물 나노구조체를 포함하는,
산소 발생 반응(OER)용 전극.
According to any one of claims 1 to 5 comprising a dissimilar metal oxide nanostructure,
Electrodes for oxygen evolution reaction (OER).
제 1 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 따른 이종금속 산화물 나노구조체를 포함하는,
수소 발생 반응(HER)용 전극.
According to any one of claims 1 to 5 comprising a dissimilar metal oxide nanostructure,
Electrodes for hydrogen evolution reaction (HER).
KR1020200026538A 2020-03-03 2020-03-03 Hetero metal oxide nanostructure, preparing method of the same, and electrode including the same KR102369539B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200026538A KR102369539B1 (en) 2020-03-03 2020-03-03 Hetero metal oxide nanostructure, preparing method of the same, and electrode including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200026538A KR102369539B1 (en) 2020-03-03 2020-03-03 Hetero metal oxide nanostructure, preparing method of the same, and electrode including the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210111508A true KR20210111508A (en) 2021-09-13
KR102369539B1 KR102369539B1 (en) 2022-03-02

Family

ID=77796717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200026538A KR102369539B1 (en) 2020-03-03 2020-03-03 Hetero metal oxide nanostructure, preparing method of the same, and electrode including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102369539B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160109149A (en) * 2015-03-10 2016-09-21 성균관대학교산학협력단 Oxide or hydroxide nanostructure on metal surface and synthesis method of the same
JP2020012171A (en) * 2018-07-19 2020-01-23 時空化学株式会社 Manufacturing method of electrode, electrode, and manufacturing method of hydrogen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160109149A (en) * 2015-03-10 2016-09-21 성균관대학교산학협력단 Oxide or hydroxide nanostructure on metal surface and synthesis method of the same
JP2020012171A (en) * 2018-07-19 2020-01-23 時空化学株式会社 Manufacturing method of electrode, electrode, and manufacturing method of hydrogen

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Huajie Yin et al.. Nano Research. 2018.08.02., 11(8), pp.3959~3971 *
Jinlong Liu et al.. Nano Energy. 2017.08.18., 40, pp.264~273 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102369539B1 (en) 2022-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
He et al. A multifunctional platform by controlling of carbon nitride in the core-shell structure: from design to construction, and catalysis applications
Chu et al. Trifunctional of phosphorus-doped NiCo2O4 nanowire materials for asymmetric supercapacitor, oxygen evolution reaction, and hydrogen evolution reaction
Gonçalves et al. Recent advances in ternary layered double hydroxide electrocatalysts for the oxygen evolution reaction
Gao et al. Incorporation of rare earth elements with transition metal–based materials for electrocatalysis: a review for recent progress
Zhou et al. Hollow fluffy Co3O4 cages as efficient electroactive materials for supercapacitors and oxygen evolution reaction
Khalafallah et al. 3D hierarchical NiCo layered double hydroxide nanosheet arrays decorated with noble metal nanoparticles for enhanced urea electrocatalysis
Wang et al. Metal-organic-framework template-derived hierarchical porous CoP arrays for energy-saving overall water splitting
Wan et al. Oxygen-evolution catalysts based on iron-mediated nickel metal–organic frameworks
CN111604046B (en) Bismuth-based nano material and preparation method and application thereof
Liu et al. Atomic-level Co3O4 layer stabilized by metallic cobalt nanoparticles: a highly active and stable electrocatalyst for oxygen reduction
Cheng et al. Core–shell MoS2@ CoO electrocatalyst for water splitting in neural and alkaline solutions
CN113718281B (en) Graphene quantum dot/MXene nanosheet two-dimensional composite material and preparation method and application thereof
Liu et al. Hematite nanorods array on carbon cloth as an efficient 3D oxygen evolution anode
Fang et al. Interfacial electronic modulation of multishelled CoP hollow spheres via surface reconstruction for high-efficient hydrogen evolution reaction
Zhang et al. Recent progress in self-supported two-dimensional transition metal oxides and (oxy) hydroxides as oxygen evolution reaction catalysts
Sun et al. Exploiting a high-performance “double-carbon” structure Co9S8/GN bifunctional catalysts for rechargeable Zn–air batteries
Gujral et al. Metal nitride-based nanostructures for electrochemical and photocatalytic hydrogen production
Gao et al. Electrochemical synthesis of catalytic materials for energy catalysis
Muthurasu et al. Template-Assisted Fabrication of ZnO/Co3O4 One-Dimensional Metal–Organic Framework Array Decorated with Amorphous Iron Oxide/Hydroxide Nanoparticles as an Efficient Electrocatalyst for the Oxygen Evolution Reaction
Wang et al. Ni–Co–S–Se alloy nanocrystals: influence of the composition on their in situ transformation and electrocatalytic activity for the oxygen evolution reaction
Song et al. Designed synthesis of hierarchical Mn3O4@ SnO2/Co3O4 core-shell nanocomposite for efficient electrocatalytic water splitting
Lv et al. High performance of Co–P/NF electrocatalyst for oxygen evolution reaction
Li et al. In situ monitoring charge transfer on topotactic epitaxial heterointerface for tetracycline degradation at the single-particle level
Hong et al. Synthesis of transition metal sulfide and reduced graphene oxide hybrids as efficient electrocatalysts for oxygen evolution reactions
Mathankumar et al. In situ decorated Ni metallic layer with CoS2-layered thin films via a layer-by-layer strategy using pulsed laser deposition for enhanced electrocatalytic OER

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant