Courtesy of InterestingEngineering

Terobosan Katalis Larut Perpanjang Umur Baterai Lithium-Udara Hingga 960 Jam

28 Jan 2025, 20.17 WIB

130 dibaca

Baterai lithium-air (Li-O2) memiliki potensi untuk menyimpan lebih banyak energi dibandingkan baterai lithium-ion biasa, tetapi sering mengalami masalah seperti umur pendek dan batasan kinerja. Tim peneliti dari China telah menemukan solusi dengan menggunakan katalis yang dapat larut dalam elektrolit baterai, yang membantu meningkatkan transportasi muatan dan mencegah kerusakan pada elektroda. Dengan inovasi ini, baterai Li-O2 dapat beroperasi pada tegangan sangat rendah 0,52 V dan memiliki stabilitas siklus yang luar biasa, bertahan lebih dari 960 jam. Hasilnya menunjukkan efisiensi tinggi dalam pembentukan dan pemecahan lithium peroksida (Li2O2) tanpa reaksi sampingan yang tidak diinginkan.

Katalis baru yang diperkenalkan, yaitu 1,3-dimetil imidazolium iodida (DMII), berfungsi untuk meningkatkan kinerja dan umur baterai lithium-air. Katalis ini mempercepat reaksi dan meningkatkan kapasitas pengisian baterai dengan mengurangi overpotential. Selain itu, ion DMI+ dalam DMII membentuk lapisan pelindung di permukaan anoda, yang membantu memperpanjang umur baterai dengan mengurangi kerusakan elektrolit. Penemuan ini diharapkan dapat membawa baterai Li-O2 menjadi solusi penyimpanan energi yang lebih baik dan tahan lama.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/chinese-lithium-air-battery

Analisis Kami

"Penggunaan DMII sebagai mediator redoks dalam elektrolit lithium-udara sangat inovatif karena mampu mengatasi masalah klasik overpotensial dan stabilitas anoda secara simultan. Ini adalah kemajuan signifikan yang dapat mengubah paradigma baterai penyimpanan energi besar, tetapi masih perlu pengujian skala besar untuk memastikan aplikasinya dalam kehidupan nyata."

Analisis Ahli

Prof. John B. Goodenough

"Pendekatan katalis larut ini menjanjikan karena menyederhanakan reaksi elektrokimia kompleks dalam baterai Li-O2, mengurangi degradasi dan meningkatkan efisiensi secara sekaligus."

Dr. Clare Grey

"Memperbaiki interaksi ionik dan mencegah degradasi elektrolit adalah kunci untuk kemajuan baterai lithium-udara yang tahan lama, dan solusi berbasis mediator redoks layak menjadi fokus penelitian berkelanjutan."

Prediksi Kami

Dengan inovasi katalis larut ini, baterai lithium-udara dapat segera dikembangkan menjadi solusi penyimpanan energi berkapasitas tinggi yang lebih tahan lama dan praktis untuk aplikasi kendaraan listrik dan perangkat portabel.

Pertanyaan Terkait

Apa yang menjadi tantangan utama dalam penggunaan baterai lithium-udara?

Tantangan utama dalam penggunaan baterai lithium-udara adalah umur pendek dan batasan kinerja teoritis.

Bagaimana cara kerja baterai lithium-udara dibandingkan dengan baterai lithium-ion?

Baterai lithium-udara menggunakan anoda lithium logam dan menghasilkan lithium peroksida (Li2O2) saat bereaksi dengan oksigen, berbeda dengan baterai lithium-ion yang mengalirkan ion lithium antara dua elektroda.

Apa peran DMII dalam meningkatkan kinerja baterai lithium-udara?

DMII berfungsi sebagai katalis dan mediator redoks yang mempercepat reaksi dan mengurangi overpotensial, sehingga meningkatkan kinerja baterai.

Apa hasil yang dicapai oleh tim peneliti dari Dalian Institute of Chemical Physics?

Tim peneliti mencapai hasil yang luar biasa, termasuk overpotensial yang sangat rendah dan stabilitas siklus yang melebihi 960 jam.

Mengapa stabilitas anoda penting dalam baterai lithium-udara?

Stabilitas anoda penting untuk mengurangi kerusakan elektrolit dan reaksi yang tidak diinginkan, sehingga memperpanjang umur baterai.