Di era di mana permintaan akan penyimpanan energi yang efisien dan berkelanjutan sedang mencapai puncaknya, sebuah perkembangan inovatif dari Fakultas Teknik dan Sains Terapan Universitas Harvard telah menetapkan tolok ukur baru di bidang teknologi baterai. Para peneliti telah meluncurkan baterai logam litium baru yang mampu bertahan setidaknya 6.000 siklus pengisian dan pengosongan daya, serta diklaim dapat terisi penuh hanya dalam hitungan menit. Kemajuan revolusioner ini tidak hanya menjanjikan transformasi cara kita menggunakan baterai, tetapi juga membuka jalan bagi aplikasi yang lebih praktis dalam industri seperti kendaraan listrik.
Inti dari penelitian ini terletak pada fabrikasi baterai solid-state menggunakan anoda logam litium, sebuah metode yang telah menawarkan wawasan baru tentang material untuk baterai yang berpotensi revolusioner. Studi yang baru-baru ini dipublikasikan di jurnal "Nature Materials" ini menyoroti kemajuan signifikan yang telah dicapai dalam memahami dan memanfaatkan anoda logam litium. Xin Li, penulis makalah tersebut, berkomentar, "Baterai anoda logam litium dianggap sebagai baterai yang paling dicari. Baterai ini memiliki kapasitas sepuluh kali lipat dari anoda grafit komersial, sehingga berpotensi meningkatkan jangkauan berkendara kendaraan listrik secara signifikan. Penelitian kami menandai langkah penting menuju baterai solid-state yang lebih praktis dalam aplikasi industri dan komersial."
Salah satu tantangan terbesar dalam merancang baterai ini adalah pembentukan dendrit pada permukaan anoda. Struktur seperti akar ini tumbuh di dalam elektrolit, menembus penghalang yang memisahkan anoda dan katoda, yang menyebabkan korsleting baterai dan bahkan kebakaran. Pada tahun 2021, Li dan timnya mengatasi masalah ini dengan merancang baterai multilapis, yang menyisipkan berbagai material dengan stabilitas yang berbeda-beda di antara anoda dan katoda. Desain multilapis dan multimaterial ini tidak sepenuhnya menghalangi dendrit litium, tetapi mengendalikan dan membatasi penetrasinya.
Dalam penelitian terbaru mereka, tim ini telah membuat kemajuan pesat dengan memasukkan partikel silikon berukuran mikrometer ke dalam anoda. Pendekatan ini memperkecil reaksi litiasi dan mendorong elektroplating logam litium tebal secara merata, sehingga secara efektif mencegah pembentukan dendrit. Selain itu, proses elektroplating dan pengupasan dapat berlangsung cepat pada permukaan datar, sehingga baterai dapat terisi penuh hanya dalam 10 menit.
Tahap eksperimen menghasilkan baterai kantong seukuran perangko, 10 hingga 20 kali lebih besar daripada kebanyakan baterai koin yang diproduksi di laboratorium universitas. Hebatnya, baterai ini mempertahankan 80% kapasitasnya bahkan setelah 6.000 siklus, mengungguli baterai kantong lain yang saat ini beredar di pasaran.
Inovasi dari Harvard ini lebih dari sekadar prestasi akademis; inovasi ini menandai lompatan besar dalam teknologi baterai. Dengan peningkatan kapasitas, keamanan, dan efisiensinya, baterai logam litium yang dikembangkan oleh Li dan timnya berpotensi merevolusi penyimpanan dan penggunaan energi, terutama pada kendaraan listrik, menandai tonggak penting dalam perjalanan kita menuju masa depan yang lebih berkelanjutan dan hemat energi.
Waktu posting: 12-Jan-2024
