sekilas.co – Baterai litium dengan elektrolit padat sepenuhnya (all-solid-state), yang dijuluki sebagai “harta karun” teknologi penyimpanan energi generasi mendatang, telah lama menghadapi tantangan besar, yaitu bagaimana menjaga kontak yang erat antara elektrolit padat dan elektrode logam litium.
Tim ilmuwan China berhasil mengembangkan antarmuka yang dapat beradaptasi secara mandiri (self-adaptive interphase) dalam baterai litium all-solid-state. Teknologi ini memungkinkan kontak tetap rapat antara anode logam litium dan elektrolit padat tanpa tekanan eksternal, menjadi terobosan penting yang mengatasi hambatan utama menuju komersialisasi baterai jenis ini.
Temuan tersebut telah dipublikasikan dalam jurnal Nature Sustainability.
Metode konvensional selama ini mengharuskan penggunaan tekanan konstan dari perangkat eksternal berukuran besar, yang membuat baterai menjadi lebih berat dan sulit diterapkan secara praktis.
Para peneliti dari Institut Fisika di Akademi Ilmu Pengetahuan China (Chinese Academy of Sciences/CAS), Institut Teknologi dan Rekayasa Material Ningbo CAS, serta Universitas Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Huazhong, menemukan bahwa kontak antara elektrode litium dan elektrolit padat berbasis sulfida dalam baterai litium all-solid-state masih belum ideal, dengan banyak pori dan retakan kecil yang terbentuk. Permasalahan tersebut tidak hanya memperpendek usia baterai, tetapi juga meningkatkan risiko keselamatan.
Untuk mengatasi hal ini, tim peneliti menyisipkan ion iodida ke dalam elektrolit padat sulfida. Selama pengoperasian baterai, ion iodida bergerak menuju antarmuka elektrode di bawah pengaruh medan listrik dan membentuk lapisan antarmuka kaya iodin.
Lapisan ini secara aktif menarik ion litium, sehingga secara otomatis mengisi celah dan pori-pori kecil bekerja layaknya proses penyembuhan diri sendiri (self-healing) dan menjaga kontak erat antara elektrode dan elektrolit.
Baterai purwarupa yang dikembangkan dengan teknologi ini menunjukkan kinerja stabil dan unggul, bahkan setelah ratusan siklus pengisian dan pengosongan (charge discharge cycles) di bawah kondisi pengujian standar, melampaui performa baterai sejenis yang ada saat ini.
Teknologi ini berpotensi mewujudkan baterai masa depan dengan kepadatan energi lebih dari 500 Wh/kg, yang dapat melipatgandakan usia pakai baterai perangkat elektronik, ujar Huang Xuejie dari Institut Fisika CAS, salah satu penulis koresponden dalam studi tersebut.
Huang menambahkan, terobosan ini akan mempercepat pengembangan baterai litium all-solid-state berkepadatan energi tinggi, yang diperkirakan akan berperan penting dalam bidang robot humanoid, penerbangan listrik, kendaraan listrik, dan sektor lainnya, memberikan solusi energi yang lebih aman dan efisien.
Sementara itu, Wang Chunsheng, pakar baterai solid-state dari Universitas Maryland, menilai bahwa penelitian ini secara fundamental telah memecahkan masalah utama yang selama ini menghambat komersialisasi baterai litium all-solid-state, dan menandai langkah penting menuju penerapan praktisnya.
