开发了具有成本效益的溶质热合成杂原子掺杂的石墨烯

2019-01-14 09:08:25
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由领导Yung-Eun Sung领导的研究小组宣布,他们已开发出具有成本效益的技术来合成硫掺杂和氮掺杂石墨烯,可用作二次电池和燃料电池的高性能电极。Yung-Eun Sung既是基础科学研究所(IBS)纳米粒子研究中心的组长,也是首尔国立大学的教授。

这一成就对于开发可产生杂原子(S或N)掺杂石墨烯的相对简单性,可扩展性和成本效率过程具有重要意义。而且,这些材料提高了二次电池的性能并降低了生产燃料电池的成本。该方法使用常用的实验室试剂,氢氧化钠(NaOH)和含杂原子的有机溶剂作为前体。研究小组利用简单的单步溶剂热法合成了硫掺杂和氮掺杂的石墨烯。

这些杂原子掺杂的石墨烯表现出高表面积和高杂原子含量。此外,应用改性石墨烯的锂离子电池表现出比先前用于锂离子电池的石墨的理论容量更高的容量。 。它表现出高化学稳定性,导致充电和放电实验中没有容量降低。

杂原子掺杂的石墨烯表明,通过证明与用于燃料电池阴极的昂贵的铂催化剂相当的性能,可以用作有效的替代化学材料。由于其高化学反应性和电催化活性,铂具有高知名度。然而,有限的资源和高昂的费用一直是其有效商业化的绊脚石。

IBS纳米粒子研究中心的组长Yung-Eun Sung说:“我们期望我们的合成方法将用于生产基于其他元素(如氟,硼,磷)的掺杂碳材料,然后可以增加方法在燃料电池,锂二次电池,传感器和半导体中的潜在应用。

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