Di era di mana permintaan akan penyimpanan energi yang efisien dan berkelanjutan berada pada puncaknya, sebuah pengembangan 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 dan memiliki kemampuan untuk terisi penuh hanya dalam beberapa menit.Kemajuan revolusioner ini tidak hanya menjanjikan perubahan dalam cara kita menggunakan baterai namun juga membuka jalan bagi penerapan yang lebih praktis dalam industri seperti kendaraan listrik.
Inti dari penelitian ini terletak pada pembuatan baterai solid-state menggunakan anoda logam litium, sebuah metode yang menawarkan wawasan baru mengenai bahan-bahan yang berpotensi menjadi baterai revolusioner.Studi tersebut, yang diterbitkan baru-baru ini di “Nature Materials,” menyoroti kemajuan signifikan yang dicapai dalam memahami dan memanfaatkan anoda logam litium.Xin Li, penulis makalah tersebut, berkomentar, “Baterai anoda logam litium dianggap sebagai cawan suci baterai.Mereka 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, menyebabkan korsleting baterai dan bahkan kebakaran.Pada tahun 2021, Li dan timnya mengatasi masalah ini dengan merancang baterai multilapis, menyelingi material berbeda dengan stabilitas berbeda antara anoda dan katoda.Desain multilapis dan multimaterial ini tidak sepenuhnya memblokir dendrit litium tetapi mengontrol dan menahan penetrasinya.
Dalam penelitian terbaru mereka, tim telah membuat langkah lebih jauh dengan memasukkan partikel silikon berukuran mikrometer ke dalam anoda.Pendekatan ini memperkecil reaksi lithiasi dan mendorong pelapisan listrik yang seragam pada logam litium tebal, sehingga secara efektif mencegah pembentukan dendrit.Selain itu, proses pelapisan listrik dan pengupasan dapat terjadi dengan cepat pada permukaan datar, sehingga baterai dapat terisi penuh hanya dalam waktu 10 menit.
Tahap percobaannya adalah pembuatan baterai kantong seukuran prangko, 10 hingga 20 kali lebih besar dari 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 ada di pasaran.
Inovasi dari Harvard ini lebih dari sekedar prestasi akademis;ini menandakan lompatan besar dalam teknologi baterai.Dengan peningkatan kapasitas, keamanan, dan efisiensi, baterai logam litium yang dikembangkan oleh Li dan timnya memiliki potensi untuk merevolusi penyimpanan dan penggunaan energi, khususnya pada kendaraan listrik, menandai tonggak penting dalam perjalanan kami menuju sistem yang lebih berkelanjutan dan hemat energi. masa depan.
Waktu posting: 12 Januari 2024
