Courtesy of InterestingEngineering

Penemuan Baru Mempercepat dan Tingkatkan Keamanan Baterai Padat Lithium

01 Feb 2025, 20.43 WIB

211 dibaca

Tim ilmuwan dari Universitas Duke telah menemukan cara untuk membuat baterai yang lebih aman, lebih cepat dalam pengisian, dan memiliki umur yang lebih panjang. Penemuan ini didasarkan pada pemahaman yang lebih dalam tentang pergerakan lithium di tingkat atom dalam bahan baterai solid-state yang menjanjikan, yaitu lithium phosphorus sulfur chloride (Li6PS5Cl). Dengan menggunakan teknik pencar neutron di Oak Ridge National Laboratory, para peneliti dapat melihat bagaimana ion lithium bergerak dalam bahan ini, yang menunjukkan bahwa ion tersebut dapat bergerak dengan mudah seperti dalam elektrolit cair. Hal ini penting karena pergerakan ion yang bebas diperlukan untuk pengisian dan pengosongan baterai.

Penelitian ini membuka peluang untuk mengembangkan elektrolit solid-state generasi berikutnya yang menggabungkan keuntungan dari elektrolit padat dan cair. Meskipun elektrolit solid-state menawarkan keunggulan seperti kepadatan energi yang lebih tinggi dan keamanan yang lebih baik, tantangan utama adalah mobilitas ion yang lebih rendah. Dengan menggunakan teknik spektroskopi neutron, para ilmuwan dapat mengukur dan memodelkan difusi lithium, yang menunjukkan bahwa pergerakannya dalam bahan solid ini lebih mudah dari yang diperkirakan. Temuan ini dapat meningkatkan kinerja baterai dan berpotensi merevolusi berbagai industri, termasuk kendaraan listrik dan perangkat penyimpanan energi.

--------------------

Analisis Kami: Penemuan ini sangat krusial karena mengatasi salah satu hambatan terbesar dalam baterai padat, yaitu mobilitas ion yang rendah. Penggunaan neutron scattering sebagai metode eksperimen menunjukkan kemajuan signifikan dalam penggabungan metode eksperimental dan simulasi komputer untuk inovasi di bidang baterai.

--------------------

Analisis Ahli:

Olivier Delaire: Neutron scattering adalah alat penting yang memungkinkan kita memahami dinamika lithium pada tingkat atom, yang tidak dapat dilihat dengan teknik lain.

Doug Abernathy: Neutron memberikan informasi unik mengenai pergerakan elemen ringan seperti lithium, yang esensial dalam mengembangkan material baterai solid-state.

Naresh Osti: Penemuan ini membuka kesempatan besar untuk mengoptimalkan ion conductivity dan meningkatkan performa baterai masa depan.

--------------------

What's Next: Dalam waktu dekat, teknologi baterai padat dengan material superionik seperti Li6PS5Cl akan mengalami peningkatan pesat, memungkinkan kendaraan listrik dan perangkat energi memiliki baterai yang lebih aman, cepat isi ulang, dan tahan lama.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/neutrons-to-develop-solid-state-batteries

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh tim ilmuwan dari Duke University?

Tim ilmuwan dari Duke University menemukan cara untuk membuat baterai yang lebih aman, dapat diisi lebih cepat, dan memiliki umur yang lebih panjang.

Apa itu lithium phosphorus sulfur chloride (Li6PS5Cl)?

Lithium phosphorus sulfur chloride (Li6PS5Cl) adalah material baterai solid-state yang dikenal sebagai senyawa superionic, yang memungkinkan pergerakan ion lithium yang lebih mudah.

Mengapa neutron digunakan dalam penelitian ini?

Neutron digunakan dalam penelitian ini karena sangat sensitif terhadap elemen ringan seperti lithium, memberikan wawasan penting tentang perilaku lithium dalam material solid-state.

Apa manfaat dari baterai solid-state dibandingkan dengan elektrolit cair?

Baterai solid-state menawarkan keuntungan seperti densitas energi yang lebih tinggi, keamanan yang lebih baik, dan mengurangi kemungkinan terbakar dibandingkan dengan elektrolit cair.

Siapa Naresh Osti dan apa perannya dalam penelitian ini?

Naresh Osti adalah ilmuwan neutron scattering di Oak Ridge National Laboratory yang terlibat dalam penelitian untuk meningkatkan kinerja baterai melalui optimasi konduktivitas ion.