外国メディアの報道によると、韓国科学技術院(KAIST)の研究チームは、超安定、高速リチウム-硫黄電池を開発したと発表しました。硫黄の表面担体(sulfur host)として多段窒化チタン(hierarchically porous titanium
nitride,h-TiN)を使用し、周囲温度が5℃であるとき、h-TiN / Sの可逆容量は1000回の電池の充電と放電の後で約557mAh / gであり、毎回充電と放電時の容量低下率はわずか0.016%です。
このような問題に対応して、化学生物分子工学科の教授であるJinwoo Leeと彼の研究チームは、硫黄用の担体材料(host material for sulfur)として多段/メソポーラス窒化チタン(hierarchical macro/mesoporous titanium)を合成した。
窒化チタンは、高い硫黄化学親和力および高い導電率を有し、活物質の溶解を防ぎ、電荷移動(charge transfer)に役を立てます。 さらに、マクロポーラス構造とメソポーラス構造の相乗効果により、大量の硫黄を安定して吸収することができ、電極の浸透にも役を立てます。
極性無機材料は、高い硫黄化学的親和性を有するが、硫黄担体多孔質構造に対する制御性が不十分であることが以前の報告において言及されている。
今は、当該研究チームより開発した新規合成材料は多孔質構造の無機材料を便利に制御できて、充電および放電の安定性及び充電速度を高めることができました。