Para peneliti di Universitas Harvard yang bergengsi mungkin telah mencapai terobosan dalam penelitian mereka tentang teknologi baterai solid-state.
Temuan penelitian ini telah dipublikasikan dalam edisi terbaru Nature Materials dan menunjukkan bagaimana baterai solid-state dapat dikembangkan untuk mengisi ulang daya sepenuhnya dalam waktu 10 menit.
Para peneliti baterai logam lithium tersebut berasal dari Harvard's John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS).
Penulis utama dalam artikel yang diterbitkan di Nature Materials adalah Xin Li, seorang Profesor Ilmu Material di SEAS. Baterai yang baru dikembangkan ini memiliki siklus pengisian daya yang diperkirakan mencapai 6.000 kali, lebih banyak dari sel baterai kantong lainnya.
Menurut para peneliti, baterai anoda logam Lithium dianggap sebagai pilihan utama baterai karena memiliki kapasitas sepuluh kali lipat dari anoda grafit komersial dan secara drastis dapat meningkatkan jarak tempuh EV.
Para peneliti mengatakan bahwa temuan penelitian mereka menandai langkah penting menuju baterai solid-state yang lebih praktis dengan konsekuensi besar untuk aplikasi industri dan komersial.
Pembentukan dendrit pada permukaan anoda merupakan tantangan utama dalam pengembangan baterai solid-state. Dendrit ini dapat terbentuk di permukaan litium dan tumbuh seperti akar ke dalam elektrolit.
Pertumbuhannya membantu merusak penghalang yang memisahkan anoda dan katoda, sehingga mengakibatkan hubungan arus pendek atau mungkin kebakaran.
Dilansir dari Gizmochina, Tim peneliti merancang baterai multilayer yang mengapit berbagai bahan dengan stabilitas yang berbeda-beda antara anoda dan katoda. Desain tahun 2021 ini mencegah penetrasi dendrit litium meskipun tidak menghentikan pertumbuhannya sama sekali.
Terobosan yang dilakukan oleh tim peneliti Harvard adalah mereka berhasil mencegah terbentuknya dendrit dengan menggunakan partikel silikon berukuran mikron di anoda untuk membatasi reaksi pada permukaan yang dangkal tanpa melakukan penetrasi lebih jauh.
Logam lithium akan melilit partikel silikon, seperti kulit cokelat yang keras di sekitar inti kemiri, menurut penulis utama Li. Karena pelapisan dan pengupasan dapat terjadi dengan cepat pada permukaan yang rata, baterai yang dikembangkan dapat terisi penuh dalam waktu sekitar 10 menit.
Sel baterai yang dikembangkan mempertahankan 80% dari kapasitasnya setelah 6.000 siklus yang jauh lebih baik daripada baterai sel kantong yang ada di pasaran.
Teknologi ini telah dilisensikan kepada Adden Energy oleh Kantor Pengembangan Teknologi Harvard. Adden Energy merupakan cabang dari upaya penelitian di Harvard dan didirikan oleh Xin Li dan tiga orang lainnya - semuanya alumni Harvard.
Teknologi ini sedang dikembangkan untuk membuat baterai smartphone yang jauh lebih besar daripada baterai sel kantong. Masih ada tantangan dalam evolusi baterai solid-state terbaik sebelum menjadi produk komersial. Produksi massal dari teknologi tersebut menawarkan tantangan yang dinamis. [seoTama]