Baterai natrium solid-state mendapatkan perubahan

Para peneliti di Universitas Jenewa (UNIGE) telah mengembangkan bahan baru yang meningkatkan kinerja baterai natrium solid-state, yang dianggap kurang berbahaya dan lebih tahan lama dibandingkan baterai lithium-ion.

Hingga saat ini, salah satu masalah utama yang dihadapi baterai natrium adalah fakta bahwa ion natrium tidak mudah bergerak dalam cairan elektrolit baterai konvensional, sehingga kurang efisien dibandingkan lithium. Di sinilah pengembangan UNIGE masuk.

Dengan memodifikasi struktur kristal dari bahan yang terdiri dari karbon, boron dan hidrogen (carbo hydridoborate), para peneliti Swiss mengembangkan elektrolit padat yang lebih efisien dan juga menentukan tekanan ideal yang diterapkan pada baterai agar dapat beroperasi secara efisien.

Dalam beberapa dokumen dipublikasikan di jurnal Bahan & Antarmuka Terapan ACS dan Antarmuka Material Tingkat Lanjut, tim peneliti menjelaskan bahwa karena natrium lebih berat daripada litium, ion-ionnya juga kurang mudah bergerak dalam elektrolit cair. Inilah sebabnya mengapa solusi mereka menyiratkan perancangan elektrolit padat yang juga tidak mudah terbakar dan yang menangani kekurangan kinerja elektrolit padat yang sudah dikembangkan yang terdiri dari hididoborat.

Ini adalah bagaimana mereka datang dengan ide untuk membuat natrium karbo-hidridoborat (NaCB11H12), bahan efisien yang awalnya tidak konduktif.

“Dengan memodifikasi struktur kristalnya, dan lebih tepatnya pengaturan spasial atom, kami telah berhasil membuatnya konduktif, yang menjadikannya cara paling efisien untuk mengangkut ion natrium yang tersedia saat ini,” Radovan Cerny, rekan penulis studi, kata dalam sebuah pernyataan media.

Untuk mencapai hasil ini, Cerny dan rekan-rekannya membuat senyawa tersebut mengalami guncangan tinggi, menghasilkan suhu tinggi, di dalam ball mill. Ini adalah metode hemat energi yang banyak digunakan dalam industri semen. Setelah ini dilakukan, bahan itu diuji.

Mengetahui bahwa agar baterai berfungsi, elektrolit, baik cair atau padat, harus bersentuhan erat dengan elektroda positif dan negatif, para ilmuwan harus memastikan elektroda yang mereka kembangkan terkandung dengan kuat di dalam baterai.

“Untuk mencapai itu, tekanan harus diberikan melalui sekrup atau pegas. Kami mencari ‘kekuatan’ yang ideal untuk digunakan pada elektrolit padat kami,” kata Matteo Brighi, salah satu penulis makalah tersebut. “Telah ditunjukkan bahwa ini seharusnya sekitar 400 atmosfer, setara dengan tekanan di bawah air pada kedalaman 4.000 meter, yang dapat dicapai dengan sangat mudah dengan beberapa putaran sekrup.”

Dalam pandangan Cerny dan Brighi, penemuan ini membuka jalan untuk produksi baterai natrium yang lebih mudah, terutama di industri otomotif.

Tinggalkan komentar