촉매 표면의 전자 구조에서 전해조 전체의 거동에 이르기까지, 서로 연결된 세 가지 스케일에 걸쳐 연구합니다.
촉매 자체의 전자 구조 계산입니다. 어떤 자리가 활성인지, 흡착종이 어떻게 결합하는지, 반응 조건에서 표면이 어떻게 재배열되는지를 다룹니다. 활성과 선택성의 기술자, 반응 메커니즘, 그리고 작동 전위에서 소재가 그대로 유지되는지 등 이후의 모든 과정을 좌우하는 질문들이 여기서 결정됩니다.
촉매와 전해질 사이의 영역으로, 전기 이중층과 국소 pH, 이온 분포가 함께 반응 속도를 결정하는 곳입니다. 이 계면을 원자 수준에서 명시적으로, 또 연속체 이론으로 모델링하고 두 접근을 연결하여, 원자 수준의 그림을 실험이 도달할 수 있는 조건까지 이어지도록 합니다.
계면에 대한 기술을 소자 전체의 물질 전달과 결합합니다. 다공성 기체확산 전극을 통한 반응, 확산, 이동, 대류를 함께 다룹니다. 계산상으로 우수해 보이는 촉매가 실제로 작동해야 하는 셀과 만나는 지점이며, 어떤 생성물이 나오는지를 결국 셀 설계가 좌우한다는 사실이 드러나는 곳이기도 합니다.