Un team di ricerca guidato dal leader del gruppo Yung-Eun Sung ha annunciato di aver sviluppato una tecnologia conveniente per sintetizzare grafene drogato con zolfo e azoto che può essere applicato come elettrodi ad alte prestazioni per batterie secondarie e celle a combustibile. Yung-Eun Sung è sia un leader del gruppo presso il Centro per la ricerca sulle nanoparticelle presso l'Istituto per le scienze di base* (IBS) sia un professore presso la Seoul National University.
Questo risultato ha un grande significato per quanto riguarda lo sviluppo della relativa semplicità, scalabilità, e processi economici in grado di produrre grafene drogato con eteroatomo (S o N). Inoltre, questi materiali migliorano le prestazioni delle batterie secondarie e riducono i costi di produzione delle celle a combustibile. Questo processo utilizzando un comune reagente di laboratorio, idrossido di sodio (NaOH) e solventi organici contenenti eteroatomi come precursori. Il team di ricerca è stato in grado di sintetizzare grafene drogato con zolfo e con azoto utilizzando un semplice, metodo solvotermico in un unico passaggio.
Questi grafene drogato con eteroatomi hanno mostrato aree superficiali elevate e un alto contenuto di eteroatomi. Inoltre, le batterie agli ioni di litio a cui erano stati applicati grafene modificato, ha mostrato una capacità superiore alla capacità teorica della grafite che era precedentemente utilizzata nelle batterie agli ioni di litio. Ha presentato un'elevata stabilità chimica che non ha comportato alcun degrado della capacità negli esperimenti di carica e scarica. I grafeni drogati con eteroatomi suggeriscono il potenziale per essere impiegati come un efficace, materiale chimico alternativo dimostrando prestazioni paragonabili a quelle del costoso catalizzatore al platino utilizzato per il catodo delle batterie a celle a combustibile. Il platino ha un alto profilo a causa della sua elevata reattività chimica e attività elettrocatalitica. Però, risorse limitate e spese elevate sono state ostacoli alla sua effettiva commercializzazione.
Il capogruppo Yung-Eun Sung del Centro per la ricerca sulle nanoparticelle dell'IBS, dice, "Ci aspettiamo che il nostro approccio sintetico venga sviluppato per produrre materiali in carbonio drogato basati su altri elementi (ad es. fiorino, boro, fosforo) che possono quindi aumentare le potenziali applicazioni del metodo nelle celle a combustibile, batterie secondarie al litio, sensori, e semiconduttori".
