Een KAIST-onderzoeksteam heeft onlangs natriumionbatterijen ontwikkeld met behulp van kopersulfideanode. Deze bevinding zal bijdragen aan het bevorderen van de commercialisering van natriumionbatterijen (SIB's) en het verlagen van de productiekosten van elektronische producten met batterijen.

Professor Jong Min Yuk en emeritus hoogleraar Jeong Yong Lee van de afdeling Materials Science and Engineering ontwikkelden een nieuw anodemateriaal dat geschikt is voor gebruik in een SIB. In vergelijking met de bestaande anodematerialen, de kopersulfideanode bleek 1,5 keer beter recycleerbaar te zijn met een verwachte verlaging van 40 procent in kosten.

Lithium-ionbatterijen (Li-ionbatterijen of LIB's) worden veel gebruikt in mobiele telefoons en andere persoonlijke elektronica. Echter, grootschalige energieopslagsystemen vereisen minder dure, meer overvloedige materialen. Vandaar, a SIB's hebben enorme aandacht getrokken vanwege hun voordeel ten opzichte van op lithium gebaseerde batterijen.

Echter, een belangrijk obstakel voor de commercialisering van SIB's is het gebrek aan geschikte anoden die een hoge capaciteit en fietsstabiliteit vertonen. Vandaar, het onderzoeksteam zocht een goed anodemateriaal met een hoge elektrische geleidbaarheid en theoretische capaciteit. Ze kozen voor kopersulfide in nanoplaten, die "de voorkeur geeft aan het maken van een legering met natrium en dus veelbelovend is voor een hoge capaciteit en op lange termijn recycleerbaarheid."

De studie onthult dat kopersulfide kristallografische afstemming ondergaat om ruimte te maken voor natriuminvoeging. Resultaten geven aan dat de natriumion-insertiecapaciteit van kopersulfide wel 1,5 keer die van lithiumionen voor grafiet is. Verder, een batterij met dit nieuwe anodemateriaal behoudt 90 procent van zijn oorspronkelijke capaciteit gedurende 250 laad-ontlaadcycli.

Met de natuurlijke overvloed aan natrium in zeewater, deze ontwikkeling kan bijdragen aan een verlaging van de batterijkosten, die tot 30 procent van de kosten van sommige consumentenelektronica kunnen uitmaken.

Professor Yuk zei:"Tegenwoordig, mensen tonen veel interesse in producten die verband houden met hernieuwbare energie vanwege de recente problemen met microstof in Korea. Deze studie kan Korea helpen een voorsprong te nemen op het gebied van duurzame energieproducten."