OER current density at neutral pH
중성 pH에서의 OER 전류 밀도
중성 pH (pH 7.0)에서의 산소 발생 전류 밀도; Mn 기반 OER 촉매에 대한 교차 출처 표.
⚠ 정규화 불일치 — 수치 교차 순위 산정 금지. paper_034는 질량 정규화 전류 (A/g)를, paper_039는 면적 정규화 전류 (mA cm⁻², BET)를 보고한다. 아래 두 열은 직접 비교할 수 없으며, 교차 출처 순위 산정 전에 BET 비표면적과 로딩량을 사용하여 반드시 조정해야 한다.
질량 정규화 — paper_034 (Li₂₋ₓMnP₂O₇), 500 mM 인산나트륨, 680 mV 과전압
| 촉매 | 전류 밀도 | 출처 |
|---|---|---|
| Li₂MnP₂O₇-OER-catalyst — LiMnP₂O₇ | 5.0 A/g | Fig. 4a |
| Li₁.₅MnP₂O₇ | 4.0 A/g | Fig. 4a |
| Li₁.₇MnP₂O₇ | 2.8 A/g | Fig. 4a |
| Li₂MnP₂O₇ | 2.0 A/g | Fig. 4a |
| MnO | 0.75 A/g (64 μA cm⁻²) | Fig. S₇ |
| MnO₂ | 0.36 A/g (34 μA cm⁻²) | Fig. S₇ |
면적 정규화 — paper_039 (Mn₃(PO₄)₂·3H₂O), pH 7.0, 680 mV 과전압
| 촉매 | 전류 밀도 | 출처 |
|---|---|---|
| Mn₃PO₄-2-3H2O-OER-catalyst — Mn₃(PO₄)₂·3H₂O | 0.316 mA cm⁻² (최고 Mn 산화물 대비 >3.5×) | Fig. 3 |
| Mn₂O₃ | 0.08 mA cm⁻² (4종 Mn 산화물 중 최고) | Fig. 3 |
| MnO / Mn₃O₄ / MnO₂ | < 0.1 mA cm⁻² | Fig. 3 |
paper_039의 Tafel 기울기 ~120 mV/dec; Jin et al., J. Am. Chem. Soc. (2014) 참조. Mn₂O₃가 최고라는 순위는 Dismukes 연구진의 결과(8종 Mn 산화물 다형체 중 Mn₂O₃가 최고)와 일치한다.
소프트 교차 검증. paper_034의 MnO (~0.064 mA cm⁻², Fig. S₇에서 면적 정규화) 대 paper_039의 MnO (< 0.1 mA cm⁻²)는 서로 다른 제조 프로토콜을 사용하므로 — 하드 모순이 아닌 소프트 불일치로 표시하여 추후 조정해야 한다.
모든 paper_034 값은 Park et al., J. Am. Chem. Soc. (2014), PDF p.4, Figs. 4a, S₇ 참조; 모든 Li₂₋ₓMnP₂O₇에 대한 Tafel 기울기 ~120 mV/decade. LiMnP₂O₇의 OER 패러데이 효율 ~93.8% (Fig. S₅). 활성은 mn-valency-eg-occupancy-OER를 통해 Mn(III) 함량과 상관관계를 가진다. faradaic-efficiency-CO (CO₂ 전기촉매)와 photocurrent-density-pec (광구동 물 산화)와는 구별된다.
pH 7.8 항목 — Mn 나노결정 촉매 (paper_049, paper_051)
⚠ pH 불일치. 이 두 논문은 pH 7.8을 사용한다 (paper_034/039의 pH 7.0과 대비). 높은 pH에서는 개시 과전압이 본질적으로 낮으므로 (~73 mV/pH, paper_049 기준), 변환 없이 pH 7.8 수치를 위의 pH 7.0 행과 교차 순위 산정하지 말 것. pH 7.0에서의 paper_049 개시 과전압은 ~58 mV (73 mV/pH × 0.8 pH) 상승할 것이다.
| 촉매 | 성능 | 조건 | 출처 |
|---|---|---|---|
| partially-oxidized-MnO-NC — MnO/Mn₃O₄ NC | 530 mV @ 5 mA cm⁻²; Tafel 73 mV/dec; FE 91.95% | pH 7.8, 300 mM 인산염, 면적 정규화 | Jin et al., Sci. Rep. (2015), Table 1 |
| Mn₅O₈-nanoparticles — Mn₅O₈ NPs | 116 A/g @ 610 mV; 580 mV @ 5 mA cm⁻²; Tafel 78.7 mV/dec; FE 92% | pH 7.8, 질량 정규화 + 면적 정규화 | Jeong et al., ACS Catal. (2015), Figs. 2–3 |
| 마이크론 Mn₅O₈ (대조군) | 5.7 A/g @ 610 mV (NPs 대비 ≈20× 낮음) | pH 7.8, 질량 정규화 | Jeong et al., ACS Catal. (2015) |
단위 주의 (paper_051). Mn₅O₈은 질량 A/g 단위를 사용한다 (paper_039/055의 면적 mA cm⁻²와 대비). 외견상 116 A/g (paper_051) ≫ 5.0 A/g LiMnP₂O₇ (paper_034)이지만, pH, 과전압 기준, 촉매 종류가 모두 다르므로 — 정규화 없이는 교차 순위 산정 불가.
pH 7.0 항목 — Co 피로인산염 (paper_055)
| 촉매 | 전류 밀도 | 조건 | 출처 |
|---|---|---|---|
| Na₂CoP₂O₇-OER-catalyst — Na₂CoP₂O₇ | 2.62 mA cm⁻² @ 1.44 V vs NHE (100번째 사이클) | pH 7.0, 0.5 M 인산염, 면적 정규화 | Kim et al., Nat. Commun. (2015), Fig. 2a |
| NaCoPO₄ (대조군) | 0.90 mA cm⁻² (100번째 사이클) | pH 7.0, 0.5 M 인산염 | Kim et al., Nat. Commun. (2015), Fig. 2a |
paper_055 실험 과전압 560 mV @ 1 mA cm⁻² 대 Co-Pi 410 mV (Table 1). 동등한 과전압에서 Co 소재 (2.62 mA cm⁻² @ ~624 mV 과전압)는 paper_039의 Mn₃(PO₄)₂·3H₂O (0.316 mA cm⁻² @ 680 mV)보다 우수하다 — 이는 모순이 아니며, 전극 로딩량, BET 정규화, 인산염 농도 (여기서는 0.5 M, paper_039는 미기재)가 다르므로 변환 후에만 교차 순위 산정할 것. pyrophosphate-coordination-directed-OER 참조.
벤치마크 통합 — 리뷰 (paper_060, 2016)
Nam 연구진의 Ceramist 리뷰 (Jang et al., CERAMIST (한국세라믹학회지) (2016))는 Mn-OER 성능 표를 통합하고 표준 비-Mn 벤치마크를 제시한다: Co-Pi ~430 mV @ 중성 pH (p. 83); IrOx ~200 mV @ 1 mA/cm² (≈1.43 V vs RHE) 및 Ir ~330 mV @ 100 mA/cm² (귀금속 상한선) (p. 77–78).
벤치마크 전류 밀도 주의. 리뷰에서의 Co-Pi ~430 mV (중성 pH, 저전류 ~1 mA/cm² 영역, Nocera 2008)는 partially-oxidized-MnO-NC 페이지에 보고된 600 mV @ 5 mA/cm² Co-Pi 값 (paper_049 출처)과 동일한 조건이 아니다. 전류 밀도가 다르므로 — Co-Pi 과전압을 인용할 때는 반드시 전류 밀도를 함께 명시할 것; 실제 모순이 아니다.
pH 7.0 항목 — 300 nm MnO NP 박막 (paper_072)
| 촉매 | 성능 | 조건 | 출처 |
|---|---|---|---|
| partially-oxidized-MnO-NC — MnO NP 300 nm 박막 | 530 mV @ 5 mA cm⁻²; Tafel 70.1 mV/dec; 양성자 반응 차수 −1; 인산염 반응 차수 0 | pH 7.0, 0.5 M 인산염, FTO, 면적 정규화 | Jin et al., J. Am. Chem. Soc. (2017), Fig. 2a–b |
과전압 수치 일치 (모순 아님). pH 7.0에서의 300 nm MnO 박막 (paper_072)이 보이는 530 mV @ 5 mA cm⁻²는 pH 7.8에서의 MnO/Mn₃O₄ NC (paper_049)와 동일하다. 조건이 다르며 (pH, 전극 구성); pH 7.0이라는 불리한 조건에서 동일한 과전압을 나타낸다는 것은 paper_072 박막이 접근 가능한 활성점당 활성이 오히려 약간 더 높을 수 있음을 시사한다 — 수치적 우연의 일치이지 충돌이 아니다. Tafel 70.1 (paper_072) 대 73 mV/dec (paper_049)는 불확도 범위 내에서 일치한다.
pH 7.0 항목 — p-MnO NP 박막 두께 계열 (paper_130, 2019)
paper_130은 pH 7.0, 0.5 M 인산염, 면적 정규화 조건에서 박막 두께에 따른 동일한 p-MnO NP 소재 (paper_049 합성법)를 측정한다 (Seo et al., ACS Sustainable Chem. Eng. (2019), Fig. 1e, p. 10597 참조):
| 촉매 | 성능 | 조건 | 출처 |
|---|---|---|---|
| partially-oxidized-MnO-NC — 300 nm 박막 (최적) | 535 mV @ 5 mA cm⁻²; 4.96 mA cm⁻² @ 1.35 V vs NHE (계열 내 최고) | pH 7.0, 0.5 M 인산염, 면적 정규화 | Seo et al., ACS Sustainable Chem. Eng. (2019), Fig. 1e |
| partially-oxidized-MnO-NC — 500 nm 박막 | 544 mV @ 5 mA cm⁻²; 4.45 mA cm⁻² @ 1.35 V (물질 전달 제한으로 인한 감소) | pH 7.0, 0.5 M 인산염, 면적 정규화 | Seo et al., ACS Sustainable Chem. Eng. (2019), Fig. 1e |
300 nm 이상에서의 성능 저하는 OER-film-transport-kinetics의 물질 전달 대 표면 반응 교차 현상에 해당한다.
⚠ paper_072와의 근사 일치 (~5 mV; 모순 아님). paper_130의 300 nm 박막은 pH 7.0에서 535 mV @ 5 mA cm⁻²를 나타내며, 이는 동일 pH, 동일 완충액에서의 paper_072 p-MnO NP 530 mV @ 5 mA cm⁻²와 비교된다. ~5 mV 차이는 소재 변화가 아닌 배치 간 / 측정 편차일 가능성이 가장 높으므로 — paper_072 행은 위에 그대로 유지한다 (덮어쓰지 않음). Tafel: paper_130은 82.6 mV/dec (α = 0.72 도출에 사용된 70 nm 박막 기준; p. 10602)를 인용하는 반면, paper_072 최적 300 nm 박막은 70.1 mV/dec를 나타낸다 — 이는 얇은 박막이 표면 촉매 제한(더 가파른 Tafel)을 받는 반면 최적 두께에서는 율속 단계가 이동하는 것과 일치한다. Tafel 기울기 비교 전에 박막 두께를 반드시 확인할 것.
pH 7.0 항목 — 표면 탈양성자화된 Mn₃O₄-OH NPs (paper_123, 2019)
표면 전하 조절된 순수 하우스만나이트 Mn₃O₄ NPs (Mn₃O₄-OH-NPs); pH 7.0, 0.5 M 인산염, FTO, 면적 정규화 (Lee et al., ChemCatChem (2019), Fig. 2a–b 참조):
| 촉매 | 성능 | 조건 | 출처 |
|---|---|---|---|
| Mn₃O₄-OH-NPs — Mn₃O₄-OH | 620.6 mV @ 5 mA cm⁻²; Tafel 100.3 mV/dec | pH 7.0, 0.5 M 인산염, 면적 정규화 | Lee et al., ChemCatChem (2019), Fig. 2a |
| Mn₃O₄-OH-NPs — Mn₃O₄-OH + 메틸아민 | 531.7 mV @ 5 mA cm⁻²; Tafel 83.1 mV/dec; pH 기울기 −62.5 mV/pH | pH 7.0, 0.5 M 인산염, 면적 정규화 | Lee et al., ChemCatChem (2019), Fig. 2a–b, S₂ |
소프트 불일치 (모순 아님). 메틸아민 처리된 Mn₃O₄-OH의 Tafel 83.1 mV/dec 및 pH 기울기 −62.5 mV/pH는 paper_072 열처리 범위 (Tafel 70.1 mV/dec, pH 기울기 −70 ~ −80 mV/pH)와 다소 벗어난다. 두 결과 모두 1전자/1양성자 준평형 + 화학적 율속 단계와 일치하며; paper_123 (p. 1668)은 그 차이를 메커니즘 변화가 아닌 촉매 다층막에서의 전자 전달 제한으로 귀인한다. 정밀 비교를 위해서는 전극 로딩량/박막 두께를 교차 확인할 것.
외부 촉매 벤치마크 행 — 리뷰 (paper_071, 2020)
Catalysis Today 리뷰 (Jin et al., Catalysis Today (2020), p. 8, Table 1)는 12종 이상의 Mn 기반 OER 촉매를 집계한다. 참고용으로 선별된 외부 행:
| 촉매 (연구진) | Tafel / 활성 | 조건 | 출처 |
|---|---|---|---|
| 전기증착 MnOₓ (Dau) | 76 mV/dec; 0.5 mA cm⁻² @ 565 mV | pH 7, Na-Pi | Table 1 |
| MnOₓ/Au-GC (Jaramillo) | 0.09 mA cm⁻² @ 300 mV | KOH | Table 1 |
| 활성화 vs 증착 직후 MnOₓ (Nocera) | Tafel 74 vs 123 mV/dec | — | Table 1 |
| Mn₅O₈/FTO | 5 mA cm⁻² @ 580 mV; Tafel 78.7 mV/dec | pH 7.8, Na-Pi | Table 1 |
출처 주의. Nam 연구진 Table 1 내 행 (Mn₃(PO₄)₂, Li₂MnP₂O₇, Mn₅O₈, 10 nm 미만 MnO)은 여기서 2차 확인 자료이므로; 해당 수치를 인용할 때는 이 리뷰가 아닌 1차 출처 논문 (paper_039/034/051/049/072)을 인용할 것. Mn₅O₈ Table 1 항목 (5 mA cm⁻² @ 580 mV, pH 7.8)은 Mn₅O₈-nanoparticles / Jeong et al., ACS Catal. (2015)과 일치한다.
벤치마크 차트 교차 참조 — 리뷰 (paper_079, 2017)
JKCS 리뷰 (Seo et al., Journal of the Korean Ceramic Society (2017), p. 2, Fig. 2)는 대표적인 Mn 및 Co 기반 중성 pH 촉매들의 1 mA cm⁻²에서의 과전압을 두 비중성 대조군과 함께 도시한다: Ni-Bi (pH 8.5; Nocera 연구진, 잘 완충된 전해질에서 Tafel 32 mV/dec, p. 4) 및 RuO₂·NiO (pH 5.5). 리뷰 자체의 그림 설명에도 pH 간 비교는 엄밀하지 않음이 명시되어 있으며; 1차 논문을 넘어서는 새로운 중성 pH 수치 데이터는 없다. 메커니즘 프레임에 대해서는 OER-AB-vs-RC-mechanism 참조.
pH 7.0 항목 — 4 nm Mn₃O₄ NPs 기판 계열 (paper_144, 2020)
4 nm 열분해법 Mn₃O₄-4nm-NPs, 150 nm 박막, pH 7.0, 0.5 M 인산염, 면적 정규화 (Lee et al., ACS Catal. (2019), Fig. 2a 참조):
| 기판 (일함수) | 1 mA cm⁻²에서의 과전압 | 출처 |
|---|---|---|
| FTO (4.80 eV) | ~411 mV | Fig. 2a |
| Ni (5.15 eV) | ~418 mV | Fig. 2a |
| SS (4.83 eV) | ~426 mV | Fig. 2a |
| Cu (4.65 eV) | ~592 mV | Fig. 2a |
| Ti (4.33 eV) | ~740 mV | Fig. 2a |
| Zr (4.05 eV) | >1000 mV (측정 창 내에서 1 mA cm⁻² 미달) | Fig. 2a |
⚠ 기판 장벽이지 고유 활성이 아님. 이 과전압들은 촉매의 고유 활성만이 아니라 촉매–기판 간 쇼트키 장벽 (substrate-work-function-Schottky-OER)을 반영한다 — 박막 두께/상/로딩량은 일정하게 유지되었다. 기판 정보를 고려하지 않고 이 행들을 다른 중성 pH 행들과 교차 순위 산정하지 말 것. 이 페이지의 벤치마크 전류 밀도는 다른 곳의 5 mA cm⁻²가 아닌 1 mA cm⁻²임에 주의.
pH 7.0 항목 — Ni 도핑 Mn₃O₄ NPs (paper_147, 2020)
수열합성 Mn₃O₄ NPs (Ni-doped-Mn₃O₄-NPs), pH 7.0, 0.5 M 인산염 완충액, iR 보정 편극 CV (Hong et al., Small Methods (2020), Fig. 4b 참조):
| 촉매 | 성능 | 조건 | 출처 |
|---|---|---|---|
| Ni-doped-Mn₃O₄-NPs — Mn₃O₄ + 5 at% Ni | 458 mV @ 10 mA cm⁻²; Tafel 74.4 mV/dec; 양성자 반응 차수 −0.9 | pH 7.0, 0.5 M 인산염 | Fig. 4b–e |
| 순수 Mn₃O₄ NPs (수열합성, 5 nm) | 523 mV @ 10 mA cm⁻²; Tafel 74.9 mV/dec | pH 7.0, 0.5 M 인산염 | Fig. 4b |
pH 7.0 항목 — 4 nm Mn₃O₄ NPs (paper_148, 2020)
4 nm 순수 하우스만나이트 Mn₃O₄-4nm-NPs, pH 7.0, 0.5 M PBS, iR 보정, 면적 정규화 (Cho et al., Adv. Funct. Mater. (2020) 참조):
| 촉매 / 전극 | 성능 | 조건 | 출처 |
|---|---|---|---|
| Mn₃O₄-4nm-NPs / FTO | 452 mV @ 5 mA cm⁻²; 8.15 mA cm⁻² @ 1.3 V vs NHE (8 nm/FTO 대비 1.46×) | pH 7.0, 0.5 M PBS | Fig. 2b, Conclusion |
| Mn₃O₄-4nm-NPs / Ni 폼 | 395 mV @ 10 mA cm⁻² (당시 다공성 기판에서의 최고 중성 pH 성능) | pH 7.0, 0.5 M PBS, 3D Ni 폼 | Fig. 4a–b, Table S₁ |
⚠ 벤치마크 전류 밀도 불일치. paper_147과 paper_148 Ni 폼 행은 10 mA cm⁻²를 기준으로 하며; paper_148 FTO 행과 paper_049/051/072/130은 5 mA cm⁻²를 사용한다. 직접적인 수치 비교는 성능 순위를 왜곡할 수 있으므로 반드시 먼저 정규화할 것. paper_148 4 nm Mn₃O₄/Ni 폼 (395 mV @ 10 mA cm⁻²)은 3D 다공성 기판의 비표면적 효과가 포함되어 있어 평면 FTO 행들과 직접 비교할 수 없다. paper_148의 "모든 Mn/Fe/Co/Ni 촉매보다 우수하다"는 주장은 SI Tables S₁–S₃ (비교 대상들 간 전극 형상, 로딩량, 완충액 다름)을 기준으로 검증해야 한다.
pH 7.0 항목 — Ni–Mn₃O₄ NPs/NiO 저스핀 Mn(IV)-옥소 시스템 (paper_166, 2020)
나노접합 어닐링된 Ni–Mn₃O₄ NPs/NiO/FTO (Ni-doped-Mn₃O₄-NPs, 별개의 나노접합 변형체), 500 mM 인산염, pH 7 (Park et al., Nat. Commun. (2020), Fig. 2a 참조):
| 촉매 | 성능 | 조건 | 출처 |
|---|---|---|---|
| Ni-doped-Mn₃O₄-NPs — Ni–Mn₃O₄ NPs/NiO (나노접합) | 420 mV @ 1 mA cm⁻²; Tafel 70 mV/dec; pH 기울기 −78 mV/pH; 순수 Mn₃O₄ NPs 대비 높은 TOF | pH 7.0, 500 mM 인산염, 면적 정규화 | Fig. 2a–c, Supp. Table 1 |
⚠ 벤치마크 전류 밀도 불일치 — 교차 순위 산정 불가. paper_166은 1 mA cm⁻²를 기준으로 하며 (paper_144/147과 동일), paper_049/051/072/130은 5 mA cm⁻², paper_147/148-Ni 폼은 10 mA cm⁻²를 사용한다. paper_072는 530 mV @ 5 mA cm⁻² (pH 7.0)를, paper_049는 530 mV @ 5 mA cm⁻² (pH 7.8)를 보고하므로 — 벤치마크 전류 밀도 및/또는 pH가 다르기 때문에 여기서의 420 mV @ 1 mA cm⁻²와 직접 비교할 수 없다. paper_166의 핵심은 기록적 과전압이 아닌 저스핀 Mn(IV)–옥소 중간체 (low-spin-MnIV-oxo-intermediate)이다.
동역학적 지문 — 탄산염 전해질 내 4 nm Mn₃O₄ (paper_172, 2021)
paper_172 (Cho et al., Angew. Chem. Int. Ed. (2021))는 인 시투 라만 호환성을 위해 선택된 다른 (탄산염) 전해질 — 기록적 활성이 목적이 아님 — 에서 4 nm Mn₃O₄ NPs (Mn₃O₄-4nm-NPs)의 OER 동역학적 지문을 보고한다:
- Tafel 기울기 76 mV dec⁻¹, pH 기울기 −72 mV pH⁻¹ (pH 7.6–9.2), log j 대 pH 1차 의존성; 속도 법칙 j = k₀·a(H⁺)⁻¹·exp(FE/RT); 전해질 1 M KHCO₃, pH 8.2 (Cho et al., Angew. Chem. Int. Ed. (2021), Fig. 2b–c, Eq. 5 참조). 이 값들은 paper_072 (Tafel 70.1 mV dec⁻¹, pH 차수 −1) 및 paper_148 (74.5/72.2 mV dec⁻¹)과 상호 일치하며, 인산염/PBS/탄산염 전해질에 걸쳐 동일한 MnO-NP-PCET-OER-cycle이 적용됨을 확인한다.
- 전해질 선택 주의 (라만 호환성): 인산염의 HPO₄²⁻ 988 cm⁻¹ 및 황산염의 SO₄²⁻ 979 cm⁻¹ 밴드가 고원자가 Mn-옥소 진단 창 (957–997 cm⁻¹)과 겹치는 반면, 탄산염 피크는 1000 cm⁻¹ 이상에 위치하므로 탄산염이 인산염/황산염보다 선호된다 (Cho et al., Angew. Chem. Int. Ed. (2021), Fig. 1b 참조).
⚠ 전해질 / pH 불일치 — 동역학적 지문이지 교차 순위 산정 가능한 전류값이 아님. 이 항목은 pH 8.2의 1 M KHCO₃에서의 Tafel/pH 차수 항목이므로; 위의 pH 7.0–7.8 인산염/PBS 전류 밀도 행들과 수치적으로 교차 순위 산정하지 말 것. MnO-NP-PCET-OER-cycle에 추가되는 동역학적 일관성을 위해 수록한다.
동역학적 지문 — Mn₃O₄ NP 박막, 복소 커패시턴스 연구 (paper_178, 2021)
paper_178 (Seo et al., ACS Omega (2021))은 FTO 위 70 nm 열주입법 Mn₃O₄ NP 박막의 복소 커패시턴스 분석 (complex-capacitance-charge-accumulation-OER)을 위한 전기화학적 맥락으로서 OER 동역학적 지문을 보고한다:
| 촉매 / 전극 | 동역학적 파라미터 | 조건 | 출처 |
|---|---|---|---|
| Mn₃O₄ NP 박막 (열주입법, ~10 nm), FTO 위 70 nm | Tafel 72.8 mV dec⁻¹ (α = 0.81); pH 기울기 −65.3 mV pH⁻¹ (pH 6–8); OER 개시 ~1.2 V vs NHE | pH 7, 0.5 M 인산염, 면적 정규화 | Seo et al., ACS Omega (2021), Fig. 2b–c |
일관된 동역학적 데이터 집합 (모순 아님). 이 Tafel 72.8 mV dec⁻¹은 동일 NP 계보의 ~72–75 mV dec⁻¹ 대역에 속한다: paper_130 (p-MnO NPs, 인산염에서 ≈73–82.6 mV dec⁻¹) 및 paper_148 (4/8 nm 열분해 Mn₃O₄에서 74.5/72.2 mV dec⁻¹). pH 기울기 −65.3 mV pH⁻¹은 −70.0/−65.5 mV pH⁻¹ (paper_148, 인산염) 및 −72 mV pH⁻¹ (paper_172, 탄산염)과 비교되며; 소폭의 차이는 전해질 및 NP 상/합성 경로에 기인할 가능성이 있다. NP 합성법 (여기서는 열주입법)과 박막 두께가 각 논문마다 다르므로 — 어떤 단일 값을 표준으로 취급하기 전에 1차 데이터를 교차 확인할 것. 동역학적 지문이지 교차 순위 산정 가능한 전류값이 아님; MnO-NP-PCET-OER-cycle에 추가되는 일관성을 위해 수록한다.
pH 7.0 항목 — Ir 치환 대칭 깨진 Mn-산화물 NPs (paper_224, 2023)
Ir-substituted-Mn-oxide-NPs (갈바닉 치환으로 Mn₃O₄-4nm-NPs에 Ir 도입; P₁ 대칭 깨짐), 0.5 M 인산염, pH 7, 면적 정규화 (Park et al., J. Am. Chem. Soc. (2023) 참조):
| 촉매 | 성능 | EIS 동역학 | 조건 | 출처 |
|---|---|---|---|---|
| (Ir₀.₀₄Mn₀.₉₆)O₁.₄₅ | 362 mV @ 10 mA cm⁻² (280 mV @ 1 mA cm⁻²); Tafel 51.9 mV dec⁻¹ | C_int 5.9 mF, k 4.95 s⁻¹ @ 1.563 V vs RHE (모체 Mn₃O₄의 1.9 mF / 0.67 s⁻¹ 대비) | pH 7, 0.5 M 인산염 | Park et al., J. Am. Chem. Soc. (2023), Fig. 3B–C, F; Table S₁₁ |
⚠ 벤치마크 전류 밀도 / 메커니즘 주의. 이 행은 5 mA cm⁻²가 아닌 10 mA cm⁻² (및 1 mA cm⁻²) 기준이며; Tafel 51.9 mV dec⁻¹은 모체 NPs의 PCET 사이클이 아닌 격자 산소 메커니즘 (Ir-Mn-oxide-symmetry-broken-charge-accumulation)을 반영한다 — 전류 밀도를 일치시키고 메커니즘 변화를 고려하지 않고는 수치적으로 교차 순위 산정하지 말 것.
⚠ 알칼리 (1 M KOH) OER — 별도 페이지 참조
두 편의 배치-1 OER 논문은 중성 pH가 아닌 1 M KOH (pH ~14) 조건에서 10 mA cm⁻²의 과전압을 보고한다: S 변성 g-CNx 비금속 촉매 (paper_081) 및 비정질 코발트 필로실리케이트 (paper_084, ACP 364 mV 대 CoOOH NLs 405 mV 대 Co₃O₄ NPs 489 mV; Kim et al., Adv. Mater. (2017), Fig. 2b–c 참조). 이 데이터들은 pH 및 지표가 모두 다르므로 위의 중성 pH 행들과 교차 순위 산정해서는 절대 안 된다. 전용 OER-overpotential-alkaline 페이지에 표로 정리되어 있다.