Een onderzoeksteam onder leiding van groepsleider Yung-Eun Sung heeft aangekondigd dat ze kosteneffectieve technologie hebben ontwikkeld om met zwavel en stikstof gedoteerde grafenen te synthetiseren die kunnen worden toegepast als hoogwaardige elektroden voor secundaire batterijen en brandstofcellen. Yung-Eun Sung is zowel groepsleider bij het Center for Nanoparticle Research van het Institute for Basic Science* (IBS) als professor aan de Seoul National University.

Deze prestatie heeft grote betekenis met betrekking tot de ontwikkeling van relatieve eenvoud, schaalbaarheid, en kosteneffectiviteitsprocessen die heteroatoom (S of N) gedoteerde grafenen kunnen produceren. Bovendien, deze materialen verbeteren de prestaties van secundaire batterijen en verlagen de productiekosten van brandstofcellen. Dit proces met behulp van gemeenschappelijk laboratoriumreagens, natriumhydroxide (NaOH) en heteroatoomhoudende organische oplosmiddelen als voorlopers. Het onderzoeksteam was in staat om met zwavel gedoteerde en met stikstof gedoteerde grafenen te synthetiseren met behulp van een eenvoudige, eenstaps solvotherme methode.

Dit met heteroatoom gedoteerde grafeen vertoonde hoge oppervlakten en hoge gehalten aan heteroatomen. de lithium-ionbatterijen waarop gemodificeerde grafenen waren aangebracht, vertoonden een hogere capaciteit dan de theoretische capaciteit van grafiet dat eerder in lithium-ionbatterijen werd gebruikt. Het vertoonde een hoge chemische stabiliteit die resulteerde in geen capaciteitsvermindering bij laad- en ontladingsexperimenten. De heteroatoom-gedoteerde grafenen suggereren het potentieel om te worden gebruikt als een effectieve, alternatief chemisch materiaal door prestaties aan te tonen die vergelijkbaar zijn met die van de dure platinakatalysator die wordt gebruikt voor de kathode van brandstofcelbatterijen. Platina heeft een hoog profiel vanwege zijn hoge chemische reactiviteit en elektrokatalytische activiteit. Echter, beperkte middelen en hoge kosten zijn struikelblokken geweest in de effectieve commercialisering ervan.

Groepsleider Yung-Eun Sung van het Center for Nanoparticle Research bij IBS, zegt, "We verwachten dat onze synthetische benadering zal worden ontwikkeld om gedoteerde koolstofmaterialen te produceren op basis van andere elementen (bijv. florijn, boor, fosfor), wat vervolgens de potentiële toepassingen van de methode in brandstofcellen kan vergroten, lithium secundaire batterijen, sensoren, en halfgeleiders."