탈합금화 Al₉₀Ni₁₀ 다공성 Ni/NiO HER 촉매

초공정(hypereutectic) Al-Ni-binary-alloy-precursor (Al₉₀Ni₁₀)의 선택적 알칼리 식각(탈합금화)으로 제조된 수지상 다공성 Ni/NiO 촉매로, paper_156의 알칼리 HER 촉매 시리즈 중 최고 성능을 나타낸다 (see Im et al., J. Mater. Chem. A (2020)).

합성

• 초공정 Al₉₀Ni₁₀ 합금, 아크 용해, 냉각 속도 제어 ~250 K s⁻¹.
• 6 M KOH, 12 h 조건에서 Al을 선택적으로 용해하면 수지상 Ni/NiO 골격이 남는다 (수지상 미세구조는 전구체로부터 계승됨 — see metallurgical-microstructure-inheritance-dealloying).

성능 (1.0 M KOH)

• η = 12 mV @ 10 mA cm⁻², 83 mV @ 100 mA cm⁻²; Tafel 기울기 68.9 mV dec⁻¹ (see Im et al., J. Mater. Chem. A (2020), Figs. 4a–b) → alkaline-HER-overpotential-dealloyed-AlNi 및 HER-electrocatalyst-tafel-slope에 데이터 제공.
• NiO/Ni 계면 (NiO가 풍부한 막대형 하부구조에서 유래)이 고유 활성의 기원으로 제안된다.
• 시리즈 비교 (η @ 100 mA cm⁻²): Al₈₅Ni₁₅ 97 mV, Al₈₀Ni₂₀ 112 mV, Al₇₅Ni₂₅ 126 mV (Fig. 4a).
• 이 지표에서 Pt/C (η@10 = 24–80 mV, refs 68–70, Table S₁)를 능가한다 — 다소 강한 주장이므로, 교차 비교 시 주의사항은 Tafel/과전위 페이지를 참조할 것.

⚠ 전해질 주의사항. 이 값들은 알칼리성 (1 M KOH) 조건에서 측정된 것으로, HER-electrocatalyst-tafel-slope에 수록된 산성 H₂SO₄ MoS₂ HER 항목과 수치적으로 직접 비교할 수 없다 (전해질 및 반응 환경이 상이함).