Omkostningseffektiv, solvotermisk syntese af heteroatom (S eller N)-doteret grafen udviklet

Et forskerhold ledet af gruppeleder Yung-Eun Sung har annonceret, at de har udviklet omkostningseffektiv teknologi til at syntetisere svovl- og nitrogen-doterede grafener, som kan anvendes som højtydende elektroder til sekundære batterier og brændselsceller. Yung-Eun Sung er både gruppeleder ved Center for Nanopartikelforskning ved Institute for Basic Science* (IBS) og professor ved Seoul National University.

Denne præstation har stor betydning med hensyn til udviklingen af ​​relativ enkelhed, skalerbarhed, og omkostningseffektive processer, der kan producere heteroatom (S eller N)-doterede grafener. I øvrigt, disse materialer forbedrer ydeevnen af ​​sekundære batterier og reducerer omkostningerne ved at producere brændselsceller. Denne proces ved hjælp af almindeligt laboratoriereagens, natriumhydroxid (NaOH) og heteroatomholdige organiske opløsningsmidler som forstadier. Forskerholdet var i stand til at syntetisere svovl- og nitrogen-doterede grafener ved at bruge en simpel, enkelttrins solvotermisk metode.

Disse heteroatom-doterede grafen udviste høje overfladearealer og højt indhold af heteroatomer. de lithium-ion-batterier, der havde modificerede grafener påsat, udviste en højere kapacitet end den teoretiske kapacitet af grafit, som tidligere blev brugt i lithium-ion-batterier. Det udviste høj kemisk stabilitet, hvilket resulterede i ingen kapacitetsforringelse i ladnings- og udledningsforsøg. De heteroatom-dopede grafener antyder potentialet for at blive brugt som en effektiv, alternativt kemisk materiale ved at demonstrere ydeevne, der kan sammenlignes med den dyre platinkatalysator, der anvendes til katoden på brændselscellebatterier. Platin har en høj profil på grund af dets høje kemiske reaktivitet og elektrokatalytiske aktivitet. Imidlertid, begrænsede ressourcer og høje omkostninger har været anstødssten i dens effektive kommercialisering.

Gruppeleder Yung-Eun Sung fra Center for Nanopartikelforskning ved IBS, siger, "Vi forventer, at vores syntetiske tilgang vil blive udviklet til at producere doterede kulstofmaterialer baseret på andre grundstoffer (f.eks. florine, bor, fosfor), som så kan øge metodens potentielle anvendelser i brændselsceller, sekundære lithium batterier, sensorer, og halvledere."