활동 :촉매는 수소 산화 (연료 전지) 또는 산소 감소/진화 (금속 공기 배터리)와 같은 원하는 전기 화학 반응에 대한 높은 활성을 나타냅니다. 이것은 순환 전압 전류 법, 회전 디스크 전극 시험 또는 연료 전지 성능 평가와 같은 전기 화학 측정을 통해 평가 될 수 있습니다.
선택성 :촉매는 부작용을 최소화하면서 원하는 전기 화학 반응을 선택적으로 촉진해야한다. 예를 들어, 연료 전지에서, 수소 산화 동안 일산화탄소 (CO)의 형성을 최소화하여 촉매를 독살 할 수있다.
안정성 :촉매는 연료 전지 또는 금속 공기 배터리의 작동 조건 하에서 장기간에 걸쳐 활동과 구조를 유지해야합니다. 여기에는 잠재적 사이클링, 온도 변화 및 반응성 종에 대한 노출 (예 :산소, 과산화수소)에 대한 내성이 포함됩니다.
비용과 풍요 로움 :촉매 재료는 비용 효율적이고 쉽게 구할 수 있어야합니다. 희귀하거나 비싼 재료는 대규모 응용 분야에서 실용적이지 않을 수 있습니다.
내구성 :촉매는 분해를 견딜 수 있고 장기 작동에 대한 성능을 유지해야합니다. 부식, 기계적 분해 및 촉매 중독과 같은 요인을 고려해야합니다.
독 저항 :촉매는 연료 또는 공기에 존재하는 불순물 또는 오염 물질에 의한 비활성화에 저항력이 있어야한다. 예를 들어, 연료 전지에서 유황 불순물은 특정 촉매를 독살 할 수 있습니다.
전해질 호환성 :촉매는 연료 전지 또는 금속 공기 배터리에 사용되는 전해질과 호환되어야합니다. 일부 전해질은 특정 촉매의 안정성 또는 활성에 영향을 줄 수 있습니다.
합성 및 제조 :촉매는 확장 가능한 방법을 사용하여 쉽게 합성 또는 제조해야합니다. 복잡하거나 시간이 많이 걸리는 합성 공정은 실제 응용을 방해 할 수 있습니다.
설계 고려 사항 :촉매의 구조, 구성 및 형태는 성능에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 고급 재료 합성 기술을 통해 이러한 특성을 조정하면 촉매 활성 및 안정성을 최적화 할 수 있습니다.
계산 모델링 :밀도 기능 이론 (DFT) 계산과 같은 계산 접근법은 촉매 메커니즘에 대한 통찰력을 제공하고 추가 실험적 평가를위한 유망한 재료를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이러한 요인을 고려하고 실험 및 계산 기술의 조합을 사용하여 연구원들은 연료 전지 및 금속 공기 배터리의 특정 요구 사항을 충족하는 촉매를 선택하고 개발할 수 있습니다.
