DKI Jakarta: Tim peneliti gabungan dari Tianmushan Lab dan Tsinghua University mengembangkan baterai lithium metal dengan kepadatan energi mencapai lebih dari 600 Wh/kg. Hasil penelitian tersebut dipublikasikan dalam jurnal ilmiah internasional Nature Communications.
Temuan ini berpotensi menjadi salah satu pengembangan teknologi baterai berenergi tinggi, terutama untuk mendukung kebutuhan kendaraan listrik (EV), drone, hingga pesawat listrik lepas landas dan mendarat secara vertikal atau electric vertical take-off and landing (eVTOL).
Dikutip dari CarNewsChina, penelitian tersebut berfokus pada pengaturan elektrolit untuk baterai lithium metal. Tim peneliti mengembangkan sel baterai tipe pouch dengan tingkat stabilitas tinggi dan kepadatan energi yang mencapai level 600 Wh/kg.
Baterai Lithium-Ion Mulai Mendekati Batas
Pengembangan baterai dengan kepadatan energi tinggi menjadi semakin penting seiring pertumbuhan konsep ekonomi ketinggian rendah atau low-altitude economy. Drone dan eVTOL membutuhkan baterai yang mampu menyimpan energi dalam jumlah besar tanpa menambah bobot secara signifikan.
Baterai lithium-ion komersial yang menggunakan anoda grafit disebut telah mendekati batas teoritis kepadatan energi sekitar 350 Wh/kg. Kondisi tersebut membuat pengembangan teknologi baterai generasi baru menjadi penting untuk meningkatkan durasi operasi.
Baca Juga:
Cek Harga Mobil Bekas Honda Accord VTi 2009
Baterai lithium metal menjadi salah satu teknologi yang banyak diteliti karena material anoda lithium memiliki kapasitas yang lebih tinggi dibandingkan anoda grafit.
Namun, teknologi ini masih menghadapi sejumlah tantangan. Salah satunya adalah kesulitan menjaga keseimbangan antara kepadatan energi, umur siklus, dan keselamatan.
Pada kondisi tegangan tinggi, elektrolit dapat mengalami dekomposisi. Selain itu, pertumbuhan dendrit lithium pada anoda juga berpotensi mengganggu kinerja sekaligus meningkatkan risiko keselamatan baterai.
Peneliti Kembangkan Elektrolit Baru
Untuk mengatasi persoalan tersebut, tim Tianmushan Lab dan Tsinghua University menggunakan strategi desain baru berbasis struktur solvasi dengan koordinasi kuat yang melibatkan aditif elektrolit.
Pendekatan tersebut dirancang untuk membentuk lapisan pelindung tipis dan padat pada permukaan katoda. Lapisan tersebut berfungsi mengurangi kerusakan material akibat siklus pengisian dan pengosongan pada tegangan tinggi.
Pada sisi anoda lithium metal, teknologi tersebut membentuk lapisan antarmuka yang lebih stabil. Lapisan ini ditujukan untuk menekan pertumbuhan dendrit lithium sekaligus meningkatkan efisiensi transportasi ion lithium.
Baca Juga:
Menkeu Purbaya Beli Xpeng X9, Ini Kata Xpeng Indonesia
Dengan pendekatan tersebut, peneliti berupaya meningkatkan stabilitas baterai sekaligus mengurangi risiko keselamatan yang muncul selama pengoperasian.
Kepadatan Energi Capai 602,5 Wh/kg
Berdasarkan data pengujian, sel baterai pouch berkapasitas 10 Ah yang menggunakan katoda ternary tinggi nikel mampu mencapai kepadatan energi sebesar 550,7 Wh/kg.
Sel tersebut masih mempertahankan 80 persen kapasitas setelah melewati 180 siklus.
Ketika menggunakan material katoda berbasis mangan kaya lithium, energi spesifik reversibel baterai meningkat menjadi 602,5 Wh/kg. Angka tersebut disebut lebih dari 50 persen lebih tinggi dibandingkan baterai kendaraan listrik arus utama saat ini.
Capaian lebih dari 600 Wh/kg menjadi salah satu bagian penting dari penelitian tersebut karena menunjukkan potensi baterai lithium metal untuk menyimpan energi dalam jumlah lebih besar dengan bobot yang relatif lebih rendah.
Masih dalam Tahap Penelitian
Meski mencatat kepadatan energi tinggi, teknologi baterai lithium metal tersebut belum siap digunakan secara massal.
Baca Juga:
Pertamina Enduro Ajak 10 Komunitas Otomotif Nobar MotoGP Aragon
Para peneliti menyatakan teknologi ini masih berada pada tahap penelitian laboratorium. Diperlukan pengembangan dan iterasi teknis lebih lanjut sebelum teknologi tersebut dapat ditingkatkan ke skala produksi massal.
Hal ini menjadi faktor penting karena pencapaian pada sel laboratorium belum secara otomatis menunjukkan kesiapan untuk aplikasi komersial. Proses peningkatan skala produksi perlu mempertimbangkan aspek stabilitas, keselamatan, biaya, konsistensi produksi, serta umur pakai baterai.
Bagi industri otomotif, pengembangan baterai lithium metal berenergi tinggi tetap menjadi salah satu jalur teknologi yang menarik untuk meningkatkan efisiensi kendaraan listrik. Sementara bagi drone dan eVTOL, peningkatan kepadatan energi berpotensi membantu memperpanjang durasi penerbangan.
DKI Jakarta: Tim peneliti gabungan dari Tianmushan Lab dan Tsinghua University mengembangkan
baterai lithium metal dengan kepadatan
energi mencapai lebih dari 600 Wh/kg. Hasil penelitian tersebut dipublikasikan dalam jurnal ilmiah internasional Nature Communications.
Temuan ini berpotensi menjadi salah satu pengembangan teknologi baterai berenergi tinggi, terutama untuk mendukung kebutuhan kendaraan listrik (EV), drone, hingga pesawat listrik lepas landas dan mendarat secara vertikal atau electric vertical take-off and landing (eVTOL).
Dikutip dari CarNewsChina, penelitian tersebut berfokus pada pengaturan elektrolit untuk baterai lithium metal. Tim peneliti mengembangkan sel baterai tipe pouch dengan tingkat stabilitas tinggi dan kepadatan energi yang mencapai level 600 Wh/kg.
Baterai Lithium-Ion Mulai Mendekati Batas
Pengembangan baterai dengan kepadatan energi tinggi menjadi semakin penting seiring pertumbuhan konsep ekonomi ketinggian rendah atau low-altitude economy. Drone dan eVTOL membutuhkan baterai yang mampu menyimpan energi dalam jumlah besar tanpa menambah bobot secara signifikan.
Baterai lithium-ion komersial yang menggunakan anoda grafit disebut telah mendekati batas teoritis kepadatan energi sekitar 350 Wh/kg. Kondisi tersebut membuat pengembangan teknologi baterai generasi baru menjadi penting untuk meningkatkan durasi operasi.
Baterai lithium metal menjadi salah satu teknologi yang banyak diteliti karena material anoda lithium memiliki kapasitas yang lebih tinggi dibandingkan anoda grafit.
Namun, teknologi ini masih menghadapi sejumlah tantangan. Salah satunya adalah kesulitan menjaga keseimbangan antara kepadatan energi, umur siklus, dan keselamatan.
Pada kondisi tegangan tinggi, elektrolit dapat mengalami dekomposisi. Selain itu, pertumbuhan dendrit lithium pada anoda juga berpotensi mengganggu kinerja sekaligus meningkatkan risiko keselamatan baterai.
Peneliti Kembangkan Elektrolit Baru
Untuk mengatasi persoalan tersebut, tim Tianmushan Lab dan Tsinghua University menggunakan strategi desain baru berbasis struktur solvasi dengan koordinasi kuat yang melibatkan aditif elektrolit.
Pendekatan tersebut dirancang untuk membentuk lapisan pelindung tipis dan padat pada permukaan katoda. Lapisan tersebut berfungsi mengurangi kerusakan material akibat siklus pengisian dan pengosongan pada tegangan tinggi.
Pada sisi anoda lithium metal, teknologi tersebut membentuk lapisan antarmuka yang lebih stabil. Lapisan ini ditujukan untuk menekan pertumbuhan dendrit lithium sekaligus meningkatkan efisiensi transportasi ion lithium.
Dengan pendekatan tersebut, peneliti berupaya meningkatkan stabilitas baterai sekaligus mengurangi risiko keselamatan yang muncul selama pengoperasian.
Kepadatan Energi Capai 602,5 Wh/kg
Berdasarkan data pengujian, sel baterai pouch berkapasitas 10 Ah yang menggunakan katoda ternary tinggi nikel mampu mencapai kepadatan energi sebesar 550,7 Wh/kg.
Sel tersebut masih mempertahankan 80 persen kapasitas setelah melewati 180 siklus.
Ketika menggunakan material katoda berbasis mangan kaya lithium, energi spesifik reversibel baterai meningkat menjadi 602,5 Wh/kg. Angka tersebut disebut lebih dari 50 persen lebih tinggi dibandingkan baterai kendaraan listrik arus utama saat ini.
Capaian lebih dari 600 Wh/kg menjadi salah satu bagian penting dari penelitian tersebut karena menunjukkan potensi baterai lithium metal untuk menyimpan energi dalam jumlah lebih besar dengan bobot yang relatif lebih rendah.
Masih dalam Tahap Penelitian
Meski mencatat kepadatan energi tinggi, teknologi baterai lithium metal tersebut belum siap digunakan secara massal.
Para peneliti menyatakan teknologi ini masih berada pada tahap penelitian laboratorium. Diperlukan pengembangan dan iterasi teknis lebih lanjut sebelum teknologi tersebut dapat ditingkatkan ke skala produksi massal.
Hal ini menjadi faktor penting karena pencapaian pada sel laboratorium belum secara otomatis menunjukkan kesiapan untuk aplikasi komersial. Proses peningkatan skala produksi perlu mempertimbangkan aspek stabilitas, keselamatan, biaya, konsistensi produksi, serta umur pakai baterai.
Bagi industri otomotif, pengembangan baterai lithium metal berenergi tinggi tetap menjadi salah satu jalur teknologi yang menarik untuk meningkatkan efisiensi kendaraan listrik. Sementara bagi drone dan eVTOL, peningkatan kepadatan energi berpotensi membantu memperpanjang durasi penerbangan.
(UDA)
