محققان از گرافن و دی‌سولفید مولیبدن برای ساخت الکترود انعطاف‌پذیر استفاده کردند. این الکترود موجب افزایش کارایی باتری‌های یون سدیم می‌شود به طوری که دمای کارکرد باتری از ۳۰۰ درجه به ۲۴ درجه سانتیگراد کاهش می‌یابد.
بهبود کارایی باتری یون-سدیم با الکترود کامپوزیت گرافنی
پژوهشگران دانشگاه ایالتی کانساس پیشرفت‌های قابل توجهی در توسعه باتری‌های قابل شارژ داشته‌اند. گورپریت سینگ و همکارانش موفق شدند با استفاده از ورق کامپوزیتی از جنس گرافن و دی‌سولفید مولیبدن الکترود جدیدی بسازند که اتم‌های سدیم بیشتری را ذخیره‌سازی می‌کند. این الکترود انعطاف پذیر می‌تواند به عنوان قطب منفی در باتری‌های یون سدیم مورد استفاده قرار گیرد.
سینگ می‌گوید: بیشتر موادی که به‌عنوان الکترود منفی در باتری‌های یون سدیم استفاده می‌شود، با سدیم ترکیب شده و موجب متورم شدن آن بین ۴۰۰ تا ۵۰۰ برابر می‌شود. این کار موجب آسیب مکانیکی به ساختار الکترود شده و تماس الکتریکی الکترود با باتری را کاهش می‌دهد. اما دی‌سولفید مولیبدن ماده‌ای است که می‌تواند این مشکل را به حداقل برساند. این الکترود دارای ظرفیت ۲۳۰ میلی‌آمپر ساعت بر گرم بوده و پایداری بسیار بالایی دارد. دلیل پایداری این الکترود آن است که حفره‌های موجود در آن به یون‌های سدیم اجازه ورود و خروج داده به طوری که بدون آسیب مکانیکی، باتری شارژ/دشارژ می‌شود. این طراحی جدید موجب شده تا دیگر نیازی به استفاده از چسب‌های پلیمری نباشد. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان MoS2/graphene composite paper for sodium-ion battery electrodes در نشریه ACS-NANO به چاپ رسیده است.
در طول دو سال گذشته محققان روی ساخت الکترود نازک از جنس دی‌سولفید مولیبدن/گرافن کار کرده‌اند تا بتوانند روشی ساده و ارزان برای سنتز این الکترود دو بعدی پیدا کنند. در نهایت، این گروه موفق به ساخت ورق نازکی با مساحت سطحی بالا شدند. پژوهشگران این پروژه معتقداند که این اولین باری است از الکترودهای انعطاف‌پذیر نازک در باتری‌های یون سدیم استفاده می‌شود. این الکترود موجب شده تا باتری بتواند در دمای اتاق کار کند در حالی که باتری‌های یون سدیم معمولا در دمایی نزدیک به ۳۰۰ درجه کلوین فعالیت دارند.
این گروه نشان دادند که چگونه فلز مولیبدن را می‌توان به‌صورت ورقه‌ای در آورد. در نهایت محققان این پروژه روشی برای تولید چند گرم از این ماده ارائه کردند.
پژوهشگران در حال حاضر روی تجاری‌سازی این فناوری تحقیق می‌کنند. همچنین آنها به دنبال روش‌های ذخیره‌سازی لیتیم و سدیم در دیگر نانوساختارها هستند.
