Perkembangan Teknologi Baterai Padat untuk Kendaraan Listrik
Ilmuwan, produsen mobil terkemuka, dan produsen baterai kendaraan listrik (EV) telah mencari teknologi terkini yang dapat membuat baterai lebih aman dan tahan lama serta dapat diisi ulang dalam waktu singkat – baterai padat. Pada beberapa bulan terakhir, banyak yang telah mengklaim terobosan teknologi, dan beberapa produsen mobil terbesar di dunia sudah merencanakan untuk memulai produksi massal baterai padat pada akhir dekade ini.
Baterai Padat: Teknologi Masa Depan
Baterai padat, seperti namanya, menggunakan elektrolit padat, berbeda dengan baterai lithium-ion yang dominan, yang memiliki elektrolit cair dengan garam lithium. Baterai padat menawarkan kerapatan energi yang lebih tinggi – mereka mengemas lebih banyak energi per volume atau berat. Selain itu, baterai padat juga memungkinkan pengisian cepat dan dapat menahan rentang suhu yang lebih luas daripada baterai lithium-ion.
Tantangan dalam Produksi Massal
Kelemahan baterai padat ini terletak pada masalah dendrit yang harus diatasi selama tahap desain. Dendrit adalah kristal jarum atau “m06etal whiskers” yang berkembang pada anoda baterai saat diisi daya. Dendrit ini dapat menciptakan pintu pintasan dan mengurangi keamanan dan umur pakai baterai padat. Namun, para peneliti dari Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) diyakini telah mengatasi masalah dendrit dalam baterai padat.
Terobosan Baterai Padat oleh Peneliti
Para peneliti mengklaim telah mengembangkan baterai lithium logam baru yang dapat diisi dan didischarge setidaknya 6.000 kali – lebih banyak daripada sel baterai kantong lainnya – dan dapat diisi ulang dalam hitungan menit. Dalam penelitian baru ini, tim di bawah pimpinan Xin Li, Associate Professor of Materials Science di SEAS dan penulis utama makalah tersebut berhasil mencegah pembentukan dendrit dengan menggunakan partikel silikon berukuran mikron di anoda.
Material inovatif ini tidak hanya memiliki konduktivitas ion lithium yang cepat, tetapi juga memiliki kapasitas energi yang tinggi. Para peneliti di University of Liverpool telah mensintesis material padat tersebut dan telah mengujikannya dalam sel baterai. Menurut penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal Science, material baru ini terbuat dari unsur bumi yang melimpah dan memiliki konduktivitas yang cukup tinggi untuk menggantikan elektrolit cair dalam teknologi baterai lithium-ion saat ini.
Perlombaan Menuju Produksi Massal
Sementara ilmuwan terus memperbaharui desain baterai padat, produsen baterai dan produsen mobil, baik di Tiongkok maupun di dunia Barat, juga sedang memajukan proyek baterai padat mereka masing-masing. Di Tiongkok, inisiatif yang dipimpin pemerintah, China All-Solid-State Battery Collaborative Innovation Platform (CASIP), telah mengelompokkan produsen baterai EV CATL, produsen mobil listrik BYD, dan dunia pendidikan untuk bekerja sama dalam meneliti dan memproduksi baterai padat.
Sementara itu, Toyota di Jepang mengatakan bahwa mereka telah berhasil mengatasi tantangan umur pakai baterai padat dan sudah beralih fokus untuk memproduksi baterai padat secara massal. Demikian pula, Volkswagen juga telah mengumumkan bahwa baterai padat perusahaan QuantumScape telah melewati uji coba dan telah menyelesaikan lebih dari 1.000 siklus pengisian. Kedua perusahaan tersebut berharap dapat mempercepat pengisian baterai, meningkatkan jarak tempuh kendaraan listrik, dan membuat baterai lebih tahan lama.
Pertanyaan Umum
1. Apa yang dimaksud dengan baterai padat (solid-state batteries)?
Solid-state batteries menggunakan elektrolit padat, berbeda dengan baterai litium-ion yang dominan yang memiliki elektrolit cair dengan garam litium. Baterai padat menawarkan kepadatan energi yang jauh lebih tinggi – mereka mengemas lebih banyak energi per volume atau berat.
2. Apa keunggulan baterai padat jika dibandingkan dengan baterai litium-ion?
Baterai padat juga memungkinkan pengisian yang lebih cepat dan dapat menahan rentang suhu yang lebih luas daripada baterai litium-ion. Dan yang terakhir, baterai padat dapat dibuat dari bahan yang lebih murah.
3. Apa tantangan terbesar dalam produksi massal baterai padat?
Salah satu tantangan terbesar dalam tahap desain adalah bagaimana mencegah pembentukan dendrit, kristal runcing atau “sarat logam” yang berkembang di anoda baterai selama pengisian. Dendrit ini dapat menciptakan hubung singkat dan mengurangi keselamatan serta masa pakai baterai padat.
4. Apa penemuan terbaru yang dilakukan oleh para peneliti dari Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences dalam hal baterai padat?
Para peneliti dari Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences mengklaim bahwa mereka telah berhasil mengatasi masalah dendrit dalam baterai padat. Mereka telah menggunakan partikel silikon berukuran mikron di anoda untuk mempersempit reaksi dan memfasilitasi pelapisan homogen lapisan tebal logam litium.
5. Apa rencana dari perusahaan mobil terkemuka terkait produksi massal baterai padat?
Banyak produsen mobil terkemuka dunia telah merancang rencana untuk memulai produksi massal baterai padat pada akhir dekade ini. Misalnya, Toyota berencana untuk memiliki baterai padat siap untuk digunakan secara komersial pada tahun 2027-2028. Sementara Volkswagen Group melalui PowerCo menyatakan bahwa sel padat-state dari perusahaan AS QuantumScape telah berhasil melewati tes sampel A dan menyelesaikan lebih dari 1.000 siklus pengisian.
Ringkasan
Peneliti, produsen mobil terkemuka, dan produsen baterai EV telah mencari teknologi revolusioner berikutnya untuk membuat baterai yang lebih aman dan tahan lama yang dapat diisi ulang dalam hitungan menit-baterai padat. Banyak yang mengklaim terobosan teknologi dalam beberapa bulan terakhir, dan beberapa produsen mobil terbesar di dunia sudah merencanakan untuk memulai produksi massal baterai padat pada akhir dekade ini.
Baterai padat juga memungkinkan pengisian yang lebih cepat dan tahan terhadap rentang suhu yang lebih luas dibandingkan dengan baterai lithium-ion. Apakah Anda percaya bahwa baterai padat akan menjadi masa depan mobil listrik? Bagaimana Anda melihat tantangan yang dihadapi dalam produksi massal baterai padat? Berikan pendapat Anda di kolom komentar di bawah!
Sumber berita silahkan Cek di sini Source link . jangan lupa baca berita/artikel terkait melalui link di bawah. dan silahkan cek artikel otomotif dari otomotif.autos sekarang di : artikel otomotif
