Telset.id – Tim peneliti gabungan dari Tianmushan Lab dan Tsinghua University mengumumkan temuan besar dalam regulasi elektrolit untuk baterai lithium metal. Mereka berhasil mengembangkan baterai pouch cell lithium metal berstabilitas tinggi dengan kepadatan energi mencapai level 600 Wh/kg, seperti dipublikasikan di jurnal internasional Nature Communications.
Temuan ini hadir di tengah melonjaknya permintaan pasar untuk “low-altitude economy” atau ekonomi ketinggian rendah. Meski permintaan drone dan pesawat listrik lepas landas dan mendarat vertikal (eVTOL) terus meningkat, adopsi komersial secara luas masih terhambat oleh terbatasnya durasi penerbangan.
Baterai lithium komersial saat ini yang menggunakan anoda grafit sudah mendekati batas teoritis kepadatan energinya, yaitu sekitar 350 Wh/kg. Kondisi ini membuat baterai tersebut sulit memenuhi kebutuhan operasi jangka panjang untuk kendaraan udara tersebut.
Tantangan dan Solusi Baterai Lithium Metal
Baterai lithium metal secara luas dianggap sebagai solusi utama untuk mengatasi hambatan daya tahan ini karena kapasitas material anodanya yang tinggi. Namun, industri selama ini kesulitan menyeimbangkan kepadatan energi tinggi, siklus hidup panjang, dan keamanan. Baterai jenis ini rentan terhadap dekomposisi elektrolit dan pertumbuhan dendrit lithium pada kondisi operasi tegangan tinggi.
Untuk mengatasi tantangan tersebut, tim peneliti menerapkan strategi desain baru menggunakan struktur solvasi koordinasi aditif-kuat untuk mengembangkan jenis aditif elektrolit baru. Inovasi ini menciptakan lapisan pelindung tipis dan padat pada permukaan katoda, yang mengurangi kerusakan material akibat siklus tegangan tinggi.
Secara bersamaan, teknologi ini membangun lapisan antarmuka yang stabil pada anoda lithium metal. Lapisan tersebut menekan pembentukan dendrit lithium, meningkatkan efisiensi transportasi ion lithium secara signifikan, dan mengurangi risiko keamanan.
Hasil Pengujian dan Data Teknis
Berdasarkan data pengujian, sel pouch 10Ah yang menggunakan katoda terner nikel tinggi mencapai kepadatan energi 550,7 Wh/kg. Sel tersebut mampu mempertahankan 80 persen kapasitasnya setelah 180 siklus pengisian.
Ketika dipasangkan dengan material katoda berbasis mangan kaya lithium, energi spesifik reversibel meningkat lebih jauh lagi menjadi 602,5 Wh/kg. Angka ini merupakan peningkatan lebih dari 50 persen dibandingkan baterai daya arus utama yang beredar saat ini.
Meskipun hasilnya mengesankan, para peneliti mencatat bahwa teknologi ini masih dalam tahap penelitian laboratorium. Iterasi teknis lebih lanjut diperlukan sebelum baterai dapat diproduksi massal untuk aplikasi komersial.
Komentar editor menyebutkan bahwa produk ini masih dalam tahap laboratorium, sehingga mungkin butuh bertahun-tahun lagi sebelum produksi massal. Sebagai perbandingan, CATL memiliki baterai condensed matter untuk eVTOL dengan kepadatan energi hingga 350 Wh/kg, yang tampaknya menjadi batas teoritis kepadatan energi untuk baterai lithium-ion saat ini, dengan biaya yang disebut sangat tinggi.
Sebelumnya, CATL juga menyebutkan sedang meneliti baterai lithium-air dengan kepadatan energi teoretis hingga 12.000 Wh/kg, yang sebanding dengan bensin. Perkembangan ini menunjukkan persaingan teknologi di sektor baterai semakin ketat.
Perkembangan baterai lithium metal ini menjadi sorotan penting di industri kendaraan listrik. Jika teknologi ini berhasil diproduksi massal, dampaknya akan sangat besar bagi industri drone dan eVTOL yang membutuhkan daya tahan penerbangan lebih lama.
Selain itu, pencapaian ini juga relevan dengan perkembangan teknologi China yang semakin agresif di berbagai sektor. Namun, perlu dicatat bahwa masih ada jarak yang cukup jauh antara hasil laboratorium dan produk komersial yang siap dipasarkan.
Para peneliti optimistis bahwa iterasi teknis selanjutnya akan membawa teknologi ini lebih dekat ke aplikasi nyata. Namun, mereka juga mengingatkan bahwa proses scaling dari skala laboratorium ke produksi massal membutuhkan waktu dan investasi yang tidak sedikit.
Keberhasilan pengembangan baterai lithium metal 600 Wh/kg ini menegaskan posisi China sebagai pemimpin riset baterai global. Dengan dukungan institusi riset seperti Tianmushan Lab dan Tsinghua University, inovasi semacam ini diharapkan terus bermunculan di masa mendatang.
Bagi industri, temuan ini memberikan harapan baru untuk mengatasi keterbatasan daya tahan baterai yang selama ini menjadi penghambat utama adopsi eVTOL dan drone komersial secara luas. Meski masih butuh waktu, arah pengembangan teknologi ini sudah sangat jelas.
Komentar
Belum ada komentar.