Para peneliti di Universitas Teknologi Chalmers di Swedia telah menemukan bagaimana baterai logam dapat menjadi alternatif praktis terhadap solusi penyimpanan energi tradisional. Baterai ini menjanjikan memberikan lebih banyak energi dengan bobot yang lebih ringan.

Selama bertahun-tahun, baterai lithium-ion telah menjadi pilihan utama untuk penyimpanan energi modern. Baterai ini dapat ditemukan di segala hal mulai dari lampu, ponsel pintar, hingga kendaraan listrik.

Namun, terdapat peningkatan permintaan terhadap alternatif baterai litium-ion yang lebih bertenaga dan efisien, terutama seiring dengan meningkatnya penggunaan energi dan listrik ramah lingkungan.

Baterai logam telah muncul, yang menggunakan elektroda logam litium sebagai pengganti grafit. Baterai ini mungkin memberikan kepadatan energi yang jauh lebih tinggi, sehingga membuat pesawat listrik dapat digunakan.

Namun ada masalah: litium merupakan bahan yang sangat reaktif, yang berarti masa pakai baterai ini akan lebih pendek.

Dipimpin oleh Profesor Aleksandar Matek, tim Universitas Chalmers menggunakan sinar X 3D untuk memantau perilaku litium di dalam baterai tersebut secara real time. Mereka menemukan bahwa selama pengisian dan pengosongan, litium membentuk struktur tidak rata yang disebut dendrit. Seiring waktu, dendrit ini melemahkan stabilitas dan fungsi baterai.

Elektroplating untuk menyelamatkan

Tim peneliti menyarankan pelapisan listrik sebagai solusi alternatif. Proses ini menciptakan elektroda logam di dalam sel. Tim mengklaim bahwa pendekatan ini mencegah logam litium reaktif berinteraksi dengan lingkungan dan membentuk lapisan permukaan yang berbahaya.

“Kami bekerja di lingkungan yang sangat lembam, namun bahkan di sana logam akan menemukan sesuatu untuk berinteraksi dan lapisan permukaan terbentuk, yang memengaruhi perilaku logam di dalam baterai,” Joseph Riesel, mahasiswa doktoral di Departemen Fisika di Chalmers Universitas dan penulis makalah penelitian, mengatakan dalam sebuah pernyataan.

Karena elektroda dibuat di dalam baterai, maka terlindung dari kotoran, sehingga mencegah reaksi yang tidak diinginkan. Selain itu, ini meningkatkan kinerja baterai dan umur panjang.

Memetakan jalur yang berkelanjutan

Tim peneliti di Universitas Chalmers adalah bagian dari inisiatif lebih luas yang didanai pemerintah yang disebut Compel. Program ini bertujuan untuk mempromosikan penelitian dan pendidikan di bidang elektrifikasi dan teknologi baterai. Implikasi dari temuan mereka melampaui laboratorium.

“Jenis penelitian dasar ini penting untuk membuka jalan bagi konsep dan teknologi baterai baru.” Dia berkata Aleksandar Matic, yang juga Direktur Compel, menyoroti pentingnya penelitian dalam membuka jalan bagi teknologi baterai baru. “Tanpa itu, Anda hanya dapat mengalami hal-hal seperti menemukan arah tanpa peta.”

“Dari sini kami meletakkan landasan bagi inovasi masa depan yang berkontribusi terhadap pembangunan masyarakat berkelanjutan. Baterai sudah menjadi bagian penting dari perkembangan ini, dan kepentingannya akan semakin meningkat di masa depan.”

Penelitian yang dilakukan di Universitas Chalmers menunjukkan bagaimana pemahaman kimia baterai dapat menghasilkan kemajuan yang praktis dan berdampak. Tim telah mengembangkan strategi untuk meningkatkan kinerja baterai logam dengan mengisolasi dan menganalisis setiap reaksi di dalam baterai.

Hasil tim dipublikasikan di Jurnal Masyarakat Elektrokimia.