Ilmuwan Temukan Baterai Kendaraan Jenis Baru, Bisa Regenerasi Sendiri

Suara.com - Baterai logam litium belum digunakan pada kendaraan listrik dan hibrida, meskipun baterai ini menawarkan kepadatan energi yang lebih tinggi dan bobot yang lebih ringan daripada baterai ion litium.

Terlepas dari kelebihan ini, kimia logam lithium memiliki satu kelemahan: ia terdegradasi dengan cepat setelah beberapa siklus pengisian daya, sehingga mengurangi kelangsungan hidupnya sebagai pilihan untuk EV produksi.

Namun, sebuah studi baru dari Universitas Stanford menemukan bahwa hanya dengan mengistirahatkan baterai dapat membalikkan degradasi dengan cukup cepat untuk menjadikannya pilihan yang layak di dunia nyata. 

"Sebuah mobil yang dilengkapi dengan baterai lithium-metal akan memiliki jarak tempuh dua kali lipat dari kendaraan lithium-ion dengan ukuran yang sama - 600 mil per pengisian daya dibandingkan 300 mil, misalnya," kata salah satu penulis utama, Philaphon Sayavong, mahasiswa pascasarjana di bidang kimia, dilansir dari The Drive.

Jangkauan yang berlipat ganda ini disebabkan oleh kepadatan energi yang meningkat dan bobot yang lebih rendah.

Kelemahannya adalah ketika ion lithium bergerak dari anoda logam ke katoda, beberapa di antaranya terperangkap dalam solid electrolyte interphase (SEI), yang seperti matriks kenyal tempat anoda dan elektrolit bertemu.

"Matriks SEI pada dasarnya adalah elektrolit yang terurai," kata salah satu penulis utama, Wenbo Zhang, seorang mahasiswa doktoral Stanford di bidang ilmu dan teknik material.

"Matriks ini mengelilingi potongan-potongan logam litium terisolasi yang telah dilucuti dari anoda, mencegahnya berpartisipasi dalam reaksi elektrokimia. Karena alasan ini, kami menganggap lithium yang terisolasi telah mati."

Dalam istilah awam, pengisian dan pengosongan baterai logam lithium yang berulang-ulang dapat dengan cepat mengurangi kapasitas yang tersedia dan jangkauan keseluruhannya.

Tetapi para peneliti Stanford menemukan bahwa ketika baterai logam litium benar-benar kosong, tanpa arus yang mengalir melaluinya, baterai tersebut sebenarnya mulai menyembuhkan dirinya sendiri. Dan itu tidak butuh waktu lama. Jika baterai dibiarkan beristirahat selama satu jam saja, proses penyembuhan dimulai.

"Kami menemukan bahwa jika baterai dibiarkan dalam kondisi kosong hanya selama satu jam, beberapa matriks SEI yang mengelilingi lithium yang mati akan larut," kata Sayavong.

"Jadi, saat Anda mengisi ulang baterai, lithium yang mati akan terhubung kembali dengan anoda karena tidak ada lagi massa padat yang menghalangi."

Tidaklah praktis untuk membiarkan baterai mobil terisi penuh selama beberapa jam, tetapi karena paket baterai terdiri dari ratusan atau bahkan ribuan sel individu, perangkat lunak manajemen baterai dapat disesuaikan untuk memungkinkan beberapa sel terisi penuh dan beristirahat sementara sel lainnya digunakan.