Telset.id – Tim peneliti dari Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT) berhasil meningkatkan kemampuan pengiriman daya pada baterai lithium-ion dengan menambahkan sedikit material bernama graphitic carbon nitride ke bagian katoda baterai. Terobosan baterai ini berpotensi menjawab salah satu hambatan terbesar dalam upaya meningkatkan kapasitas penyimpanan energi tanpa memperbesar ukuran fisik baterai.
Penelitian ini dilaporkan The Korea Times dan menyoroti persoalan mendasar dalam desain baterai. Saat baterai diisi daya, ion lithium terdorong keluar dari katoda, melewati material elektrolit, menuju anoda di sisi lainnya. Ketika baterai digunakan, ion tersebut mengalir kembali ke arah sebaliknya.
Salah satu cara potensial untuk menyimpan lebih banyak energi dalam baterai dengan ukuran dan bobot fisik yang sama adalah membuat katoda lebih tebal. Namun, pendekatan itu menghadapi masalah: katoda yang lebih tebal justru mempersulit ion lithium bergerak dan mengantarkan seluruh energi yang tersimpan di dalam baterai. Inovasi yang diuji KRICT diklaim mampu mengatasi persoalan tersebut.
Peningkatan Kapasitas dan Kepadatan Daya
Para peneliti melaporkan sejumlah angka yang cukup mengesankan dari pengujian mereka, meski teknologi ini masih berada di tahap awal. Penambahan graphitic carbon nitride ke katoda menghasilkan peningkatan kapasitas sebesar 166% selama high-rate discharge, serta kenaikan kepadatan daya hingga 2,85 kali.
Angka-angka tersebut tidak berarti kapasitas yang lebih besar dalam satuan mAh, melainkan kemampuan mengantarkan lebih banyak muatan di bawah beban berat, dan untuk waktu yang lebih lama. Pada baterai lithium-ion, penggunaan energi dalam jumlah besar secara cepat menurunkan total kapasitas yang bisa diperoleh dibandingkan jika energi dalam jumlah sama digunakan secara lebih lambat.
Pada kendaraan listrik, misalnya, hal ini berarti kendaraan dapat berakselerasi lebih kuat dan mempertahankan performa tinggi tersebut lebih lama tanpa terlalu memengaruhi total jangkauan. Bagi baterai rumah, teknologi ini memungkinkan kapasitas tetap terjaga saat digunakan bersama peralatan yang menyedot energi besar secara cepat, seperti mesin cuci.
Aplikasi yang lebih kecil juga bisa merasakan manfaatnya. Drone dapat menarik daya dalam jumlah besar secara tiba-tiba untuk lepas landas, sementara laptop gaming dan workstation bisa mendadak menyedot daya besar tergantung beban kerja. Semuanya akan diuntungkan oleh teknologi yang menangani pengaruh aliran daya terhadap kapasitas dengan lebih baik.
Menurut para peneliti, teknologi ini pada gilirannya dapat menghasilkan baterai dengan katoda lebih tebal yang benar-benar memberikan kapasitas mAh lebih besar dalam ruang yang sama. Namun, hal tersebut belum diuji dalam studi ini.
Tantangan Skala dan Cakupan Penerapan
Tantangan berikutnya adalah mencoba meningkatkan skala dan memperluas teknologi ini. Menurut Presiden KRICT, Shin Seok-min, pendekatan alternatif terhadap baterai lithium-ion ini berpotensi digunakan pada kendaraan listrik, sistem penyimpanan energi, dan robotika. Artinya, penerapannya sangat luas, terutama untuk perangkat dan sistem yang mampu menampung baterai berukuran lebih besar secara fisik.
KRICT sendiri merupakan lembaga riset yang berbasis di Korea Selatan. Penelitian ini menambah daftar panjang upaya global dalam mencari alternatif dan penyempurnaan teknologi baterai, termasuk pendekatan pada baterai lithium metal serta pengembangan baterai sodium-ion yang disebut-sebut sebagai masa depan lithium-ion.
Meski demikian, hasil pengujian KRICT masih bersifat awal. Klaim peningkatan kapasitas 166% pada high-rate discharge dan kepadatan daya hingga 2,85 kali berasal dari pengujian laboratorium yang belum melalui tahap komersialisasi. Sejumlah tantangan teknis, terutama dalam memperbesar skala produksi, masih harus diatasi sebelum teknologi ini dapat diterapkan secara luas.
Yang jelas, pendekatan KRICT menawarkan jalur berbeda dalam upaya meningkatkan performa baterai lithium-ion. Alih-alih mengganti seluruh material penyusun, penambahan graphitic carbon nitride dalam jumlah kecil pada katoda menjadi titik intervensi yang relatif sederhana. Jika berhasil diskalakan, pendekatan ini bisa menjadi salah satu opsi untuk menjawab kebutuhan perangkat modern yang semakin bergantung pada baterai isi ulang lithium-ion.
[ META_DESCRIPTION]
KRICT berhasil menaikkan kapasitas baterai lithium-ion hingga 166% lewat penambahan graphitic carbon nitride pada katoda. Simak detail terobosannya.
Komentar
Belum ada komentar.