Jakarta –
Berbagai penelitian teknologi baterai terus dilakukan, dan salah satu yang terbaru adalah menggunakan teknologi lithium-sulfur.
Ada dua tim peneliti independen yang meneliti penggunaan teknologi ini untuk baterai. Satu tim berkonsentrasi meneliti bahan katoda, dan tim lainnya mengembangkan elektrolit padat.
Dalam penelitian yang pertama, tim yang dipimpin oleh Profesor Jong-sung Yu di DGIST Department of Energy Science and Engineering di Korea Selatan mengembangkan material karbon yang diisi oleh nitrogen untuk meningkatkan kecepatan pengisian daya di baterai lithium-sulfur.
Material yang disintesis dengan reduksi panas dibantu magnesium, berfungsi sebagai penerima sulfur di katoda baterai. Metode ini menghasilkan baterai dengan performa sangat tinggi. Mencapai kapasitas 705 mAh saat diisi daya selama 12 menit.
Struktur karbon yang terbentuk dari reaksi magnesium dengan nitrogen dalam temperatur tinggi ZIF-8 menghasilkan masukan sulfur yang lebih tinggi dan kontak elektrolit yang lebih bagus.
Hasilnya adalah peningkatan kapasitas sebanyak 1,6 kali dibanding baterai konvensional saat diisi daya menggunakan proses pengisian daya cepat, demikian dikutip detikINET dari Techspot, Senin (20/1/2025).
Lalu penggunaan nitrogin bisa menekan perpindahan lithium polysulfide secara efektif, yang membuat baterai tetap bisa mempertahankan kapasitasnya sebanyak 82% setelah 1.000 kali siklus pengisian dan pengosongan baterai.
Kolaborasi dengan Argonne National Laboratory juga mengungkap kalau lithium sulfida yang dibentuk dengan orientasi spesifik menggunakan material karbon berstruktur lapisan.
Temuan ini mengkonfirmasi keuntungan dari penggunaan nitrogen dan struktur karbon berpori dalam meningkatkan asupan sulfur dan mengakselerasi kecepatan reaksi.
Dalam studi terpisah, peneliti China dan Jerman menemukan sebuah elektrolit padat yang didesain untuk mengatasi reaksi kimia yang lambat antara lithium ion dan elemen sulfur. Elektrolit inovatif ini berbentuk seperti kaca, dan dibuat dari campuran boron, sulfur, lithium, fosfor, dan yodium.
Bahan paling pentingnya ternyata adalah yodium dalam elektrolit. Bahan ini berfungsi sebagai penengah dalam transfer elektron ke sulfur, yang meningkatkan akselerasi reaksi elektroda secara signifikan.
Hasil pengujiannya terbilang mengagumkan. Saat diisi dengan daya yang sangat besar — dari kosong sampai penuh dalam waktu satu menit — baterai bisa mempertahankan kapasitasnya dalam sekali pengisian 25 kali lebih lambat.
Dengan kecepatan pengisian daya kelas menengah, baterai bisa dipertahankan kapasitasnya di atas 80% setelah lebih dari 25 ribu kali siklus pengisian dan pengosongan. Angka ini jauh lebih tinggi dibanding ketahanan yang bisa dicapai di baterai lithium ion konvensional, yang hanya bisa mempertahankan 80% kapasitasnya setelah 1.000 kali siklus pengisian dan pengosongan.
(asj/fay)
