Verschillende autobedrijven bereiden zich voor om over te stappen van voertuigen met verbrandingsmotoren (IC) naar elektrische voertuigen (EV's). Echter, vanwege hogere kosten, EV's zijn niet zo gemakkelijk toegankelijk voor consumenten; Vandaar, verschillende regeringen subsidiëren EV's om de verkoop te bevorderen. Om de EV-kosten te laten concurreren met die van voertuigen met verbrandingsmotor, hun batterijen, die ongeveer 30% van hun kosten vertegenwoordigen, moeten zuiniger zijn dan op IC gebaseerde voertuigen.

Het Korea Institute of Science and Technology (KIST) heeft aangekondigd dat het team van Dr. Sang-Ok Kim bij het Center for Energy Storage Research een roman heeft ontwikkeld, hoge performantie, economisch anodemateriaal voor gebruik in secundaire natrium-ionbatterijen, die kosteneffectiever zijn dan lithium-ionbatterijen. Dit nieuwe materiaal kan 1,5 keer meer elektriciteit opslaan dan de grafietanode die wordt gebruikt in commerciële lithium-ionbatterijen en de prestaties nemen niet af, zelfs niet na 200 cycli bij zeer snelle laad-/ontlaadsnelheden van 10 A/g.

Natrium is meer dan 500 keer overvloediger in de aardkorst dan lithium; Vandaar, natrium-ionbatterijen hebben veel aandacht getrokken als secundaire batterij van de volgende generatie, omdat deze 40% goedkoper is dan lithium-ionbatterijen. Echter, vergeleken met lithiumionen, natriumionen zijn groter en, dus, kan niet zo stabiel worden opgeslagen in grafiet en silicium, die op grote schaal worden gebruikt als anoden in dergelijke batterijen. Vandaar, de ontwikkeling van een roman, anodemateriaal met hoge capaciteit is vereist.

Het KIST-onderzoeksteam gebruikte molybdeendisulfide (MoS ₂ ), een metaalsulfide dat belangstelling heeft gekregen als kandidaat voor anodematerialen met grote capaciteit. MoS ₂ kan een grote hoeveelheid elektriciteit opslaan, maar kan niet worden gebruikt vanwege de hoge elektrische weerstand en structurele instabiliteit die optreden tijdens werking op batterijen. Echter, Het team van Dr. Sang-Ok Kim heeft dit probleem overwonnen door een keramische nanocoatinglaag te maken met siliconenolie, dat is een goedkope, milieuvriendelijk materiaal. Door het eenvoudige proces van het mengen van de MoS ₂ voorloper met siliconenolie en warmtebehandeling van het mengsel, ze zouden een stabiele heterostructuur kunnen produceren met een lage weerstand en verbeterde stabiliteit.

Verder, de evaluatie van elektrochemische eigenschappen gaf aan dat dit materiaal stabiel ten minste twee keer zoveel elektriciteit (~600 mAh/g) zou kunnen opslaan als de MoS ₂ materiaal zonder coating en zou deze capaciteit zelfs na 200 snelle laad-/ontlaadcycli kunnen behouden. Deze uitstekende prestatie werd bereikt door de vorming van de keramische nanocoatinglaag met een hoge elektrische opslagcapaciteit, die een hoge geleidbaarheid en stijfheid verleent aan de MoS ₂ oppervlakte, wat resulteert in een lage elektrische weerstand van het materiaal en een hoge structurele stabiliteit.

Dr. Sang-Ok Kim, verklaarde dat ze "de problemen met hoge weerstand en structurele instabiliteit van MoS . met succes konden oplossen ₂ door de nano-coating oppervlaktestabilisatietechnologie. Als resultaat, we zouden een natrium-ionbatterij kunnen ontwikkelen die een grote hoeveelheid elektriciteit stabiel kan opslaan. Onze methode maakt gebruik van kosteneffectieve, milieuvriendelijke materialen en, indien aangepast voor de grootschalige productie van anodematerialen, productiekosten kunnen verlagen en, Vandaar, stimuleren van de commercialisering van natrium-ionbatterijen voor energieopslagapparaten met grote capaciteit."