Une équipe de recherche dirigée par le chef du groupe Yung-Eun Sung a annoncé avoir développé une technologie rentable pour synthétiser des graphènes dopés au soufre et à l'azote qui peuvent être utilisés comme électrodes hautes performances pour les batteries secondaires et les piles à combustible. Yung-Eun Sung est à la fois chef de groupe au Centre de recherche sur les nanoparticules de l'Institut des sciences fondamentales* (IBS) et professeur à l'Université nationale de Séoul.
Cette réalisation a une grande importance en ce qui concerne le développement de la simplicité relative, évolutivité, et des processus rentables qui peuvent produire des graphènes dopés par hétéroatomes (S ou N). De plus, ces matériaux améliorent les performances des batteries secondaires et réduisent le coût de production des piles à combustible. Ce processus utilisant un réactif de laboratoire commun, l'hydroxyde de sodium (NaOH) et des solvants organiques contenant des hétéroatomes comme précurseurs. L'équipe de recherche a pu synthétiser des graphènes dopés au soufre et dopés à l'azote en utilisant un simple, méthode solvothermique en une seule étape.
Ces graphène dopé aux hétéroatomes présentaient des surfaces spécifiques et des teneurs élevées en hétéroatomes. les batteries lithium-ion auxquelles étaient appliqués des graphènes modifiés, présentait une capacité supérieure à la capacité théorique du graphite qui était auparavant utilisé dans les batteries lithium-ion. Il a présenté une stabilité chimique élevée qui n'a entraîné aucune dégradation de capacité dans les expériences de charge et de décharge. Les graphènes dopés par hétéroatome suggèrent le potentiel d'être utilisé comme un agent efficace, matériau chimique alternatif en démontrant des performances comparables à celles du coûteux catalyseur au platine utilisé pour la cathode des piles à combustible. Le platine a un profil élevé en raison de sa réactivité chimique élevée et de son activité électrocatalytique. Cependant, des ressources limitées et des dépenses élevées ont été des obstacles à sa commercialisation efficace.
Chef de groupe Yung-Eun Sung du Centre de recherche sur les nanoparticules à l'IBS, dit, "Nous nous attendons à ce que notre approche synthétique soit développée pour produire des matériaux de carbone dopé basés sur d'autres éléments (par exemple, florine, bore, phosphore) qui peut alors augmenter les applications potentielles de la méthode dans les piles à combustible, batteries secondaires au lithium, capteurs, et semi-conducteurs."
