Ilmuwan telah menemukan cara untuk melipatgandakan umur baterai logam litium

Baterai logam litium adalah salah satu jenis baterai baru yang paling menjanjikan. Bagaimanapun, kapasitas potensinya 10 kali lebih besar dari baterai lithium-ion serupa.

Tetapi kecenderungan yang meningkat untuk membentuk dendrit dan penghancuran korosif litium logam tidak memungkinkan baterai baru untuk sepenuhnya menguasai pasar.

Tetapi tim peneliti di Universitas Rice tampaknya telah menemukan solusi untuk masalah ini.

Kelompok ilmiah mengusulkan solusi yang agak elegan: menggunakan pita paling umum dan teknologi laser modern, mereka berhasil mengembangkan bahan yang sama sekali baru untuk elektroda.

Baterai logam litium dan kelemahan utamanya

Dalam desain baterai lithium-metal, anoda (yang pada baterai lain terbuat dari grafit) terbuat dari lithium logam murni.

Dan karena bahan ini memiliki energi spesifik yang meningkat, litium logam mampu meningkatkan kapasitas baterai hingga 10 kali lipat, serta mempercepat proses pengisian berkali-kali lipat.

Berikut ini hanya sejumlah kerugian yang signifikan, dan yang utama adalah kecenderungan yang meningkat untuk membentuk apa yang disebut dendrit.

Penumpukan logam, yang secara signifikan akan mengurangi kapasitas sebenarnya dari baterai dan bahkan dapat menyebabkan baterai terbakar karena korsleting internal.

Apa yang diusulkan para ilmuwan

Untuk meminimalkan laju pembentukan dendrit sebanyak mungkin, solusi berikut diusulkan:

Ambil selotip paling umum, tambahkan sedikit graphene padanya, bungkus di sekitar pengumpul arus tembaga (yang merupakan bagian dari anoda lithium) dan proses dengan laser yang disetel secara khusus.

Pada saat yang sama, benda kerja dipanaskan hingga suhu ekstrem 2026 derajat Celcius, yang mengubah sifat asli benda kerja.

Perlakuan ini mengubah pita tembaga menjadi struktur berpori, yang mulai sebagian besar terdiri dari silikon dan oksigen dengan sedikit pengotor graphene.

Percobaan dengan bahan yang diperoleh dengan cara ini telah menunjukkan bahwa ia dapat bertindak sebagai cangkang pelindung kolektor saat ini, sambil secara aktif menyerap dan memancarkan litium logam dan pada saat yang sama tidak memprovokasi pembentukan dendrit yang tidak diinginkan.

Selain itu, oksidasi kuat logam litium merupakan masalah serius lainnya. Ini secara signifikan mengurangi efisiensi dan masa pakai baterai logam litium. Dan untuk mengurangi efek ini, perlu dilakukan penambahan anoda.

Lapisan yang diperoleh selama percobaan juga memecahkan masalah ini. Bagaimanapun, pengujian yang dilakukan menunjukkan bahwa masa pakai prototipe yang diuji meningkat setidaknya tiga kali lipat, dibandingkan dengan baterai serupa tanpa lapisan khusus.

Pada saat yang sama, baterai baru mempertahankan setidaknya 70% dari kapasitas aslinya setelah 60 siklus pengosongan, yang juga dianggap sebagai hasil yang sangat baik.

Ilmuwan memiliki harapan yang tinggi untuk perkembangan masa depan dan terus berupaya meningkatkan kinerja baterai logam litium.

Jika Anda menyukai materi, angkat jempol Anda dan pastikan untuk berlangganan! Terima kasih atas perhatian Anda!