Một nhóm nghiên cứu dẫn dắt bởi trưởng nhóm Yung-Eun Sung cho biết rằng họ đã phát triển công nghệ có hiệu quả chi phí cao để tổng hợp graphene lưu huỳnh pha tạp và nitơ pha tạp có thể được áp dụng để sản xuất pin thứ cấp và pin nhiên liệu có hiệu suất cao. Yung-Eun Sung vừa là trưởng nhóm tại Trung tâm Nghiên cứu hạt nano tại Viện Khoa học cơ bản (IBS) và là giáo sư tại Đại học Quốc gia Seoul.
Thành tựu này có ý nghĩa quan trọng liên quan đến sự phát triển về khả năng mở rộng và hiệu quả chi phí với quy trình sản xuất graphene với S hoặc N pha tạp. Hơn nữa, những vật liệu này sẽ nâng cao hiệu suất của pin thứ cấp và làm giảm chi phí sản xuất pin nhiên liệu. Quá trình này bằng cách sử dụng thuốc thử trong phòng thí nghiệm thông thường, sodium hydroxide (NaOH) và dung môi hữu cơ có chứa các dị nguyên như precursor. Nhóm nghiên cứu đã có thể tổng hợp graphene với lưu huỳnh pha tạp và nitơ pha tạp bằng cách sử dụng một phương pháp nhiệt đơn giản. Graphene pha tạp dị nguyên có diện tích bề mặt lớn và hàm lượng dị nguyên cao. Thêm vào đó, pin lithium-ion đã biến đổi graphenes áp dụng phương pháp này sẽ có công suất cao hơn so với công suất lý thuyết của than chì mà trước đây được sử dụng trong các loại pin lithium-ion. Nó có tính ổn định hóa học cao, kết quả không bị giảm sút trong các thí nghiệm nạp và xả điện. Các graphene pha tạp dị nguyên cho thấy tiềm năng này sẽ được sử dụng như một vật liệu hóa học thay thế hiệu quả bằng cách chứng minh hiệu suất so sánh với các chất xúc tác bạch kim đắt tiền được sử dụng cho cực âm của pin nhiên liệu. Bạch kim có tính đặc trưng cao vì nó có khả năng phản ứng hóa học và khả năng xúc tác điện cao. Tuy nhiên, nó là nguồn tài nguyên hữu hạn và chi phí sử dụng cao nên khó có thể thương mại hóa. Trưởng nhóm Yung-Eun Sung của Trung tâm Nghiên cứu hạt nano tại IBS, nói: "Chúng tôi hy vọng rằng phương pháp tiếp cận tổng hợp của chúng tôi sẽ được phát triển để sản xuất vật liệu carbon pha tạp dựa trên các nguyên tố khác (ví dụ, Florine, Bo, phốt pho) mà sau đó có thể tăng ứng dụng tiềm năng của phương pháp trong các tế bào nhiên liệu, pin lithium thứ, cảm biến và bán dẫn".Nguồn: Sciencedaily.com
