Courtesy of InterestingEngineering

Penemuan Polimer Campuran untuk Baterai Solid-State Lebih Aman dan Tahan Lama

Mengembangkan material polimer campuran yang stabil dan efisien untuk baterai solid-state guna menciptakan baterai yang lebih aman, tahan lama, dan berkinerja tinggi.

14 Jul 2025, 22.21 WIB

277 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini menunjukkan bahwa konsentrasi muatan dapat secara signifikan mempengaruhi perilaku campuran polimer.
Pengembangan polimer baru dapat mempercepat desain bahan untuk baterai dan sistem penyimpanan energi.
Baterai padat berpotensi meningkatkan keamanan dan efisiensi penyimpanan energi untuk berbagai teknologi.

Tallahassee, Amerika Serikat - Para ilmuwan di Amerika Serikat berhasil mencampur polyethylene oxide (PEO), yang biasa digunakan dalam baterai lithium-ion, dengan polimer bermuatan khusus bernama p5. Tujuan mereka adalah menciptakan material baterai solid-state yang lebih aman dan tahan lama untuk berbagai teknologi seperti smartphone, mobil listrik, dan pesawat luar angkasa.

Penelitian menemukan bahwa hanya sejumlah kecil muatan dalam campuran polimer ini bisa secara signifikan mengubah cara polimer tersebut bercampur. Jika p5 hanya sedikit, campuran menjadi tidak rata dan terpisah. Namun, saat p5 ditambah, campuran menjadi seragam dan stabil.

Tim peneliti juga menguji perilaku campuran pada berbagai suhu untuk mengetahui titik di mana campuran berubah dari padat menjadi cair. Ini penting agar baterai yang dihasilkan dapat stabil dan berfungsi dengan baik pada kondisi lingkungan yang beragam.

Penelitian ini membuktikan teori lama secara eksperimental yang menyatakan bahwa konsentrasi muatan dan gaya elektrostatik adalah faktor penting dalam pencampuran polimer. Temuan ini dapat membantu para peneliti mempercepat pencarian bahan baterai baru tanpa harus mencoba semua kemungkinan secara langsung.

Pengembangan baterai solid-state sangat penting karena menggantikan cairan berbahaya dengan bahan padat yang lebih aman dan mudah digunakan. Ini akan meningkatkan kinerja dan keamanan baterai untuk berbagai perangkat modern yang semakin bergantung pada teknologi penyimpanan energi.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/powerful-polymer-could-fuel-safer-evs

Analisis Kami

"Penemuan ini menandai terobosan penting dalam memahami perilaku campuran polimer bermuatan yang selama ini hanya diprediksi secara teoretis. Dengan pendekatan inovatif ini, riset baterai solid-state akan semakin cepat menghadirkan solusi praktis dan aman untuk kebutuhan teknologi modern."

Analisis Ahli

Daniel Hallinan Jr.

"Penemuan ini bukan hanya mengkonfirmasi teori lama, tetapi juga membuka jalan bagi desain material baterai yang lebih stabil dan fungsional dengan mengontrol muatan dan kekuatan elektrostatik dalam campuran polimer."

Prediksi Kami

Kemajuan ini bisa mengarah pada produksi baterai solid-state yang lebih aman, tahan lama, dan efisien secara komersial, mempercepat adopsi kendaraan listrik, drone, dan perangkat genggam dengan performa baterai unggul di masa depan.

Pertanyaan Terkait

Apa polimer yang digunakan dalam penelitian ini?

Polimer yang digunakan dalam penelitian ini adalah polyethylene oxide (PEO).

Apa tujuan penelitian yang dilakukan oleh tim FAMU-FSU College of Engineering?

Tujuan penelitian adalah untuk mengembangkan baterai yang lebih aman dan tahan lama dengan menggabungkan polimer biasa dengan polimer yang diberi muatan khusus.

Bagaimana campuran PEO dan p5 berperilaku ketika proporsinya berubah?

Ketika proporsi p5 meningkat, campuran mulai bercampur secara merata, membentuk substansi tunggal yang stabil.

Mengapa baterai padat dianggap lebih aman dibandingkan baterai lithium-ion tradisional?

Baterai padat dianggap lebih aman karena menggunakan elektrolit padat yang tidak mudah terbakar, berbeda dengan cairan pada baterai lithium-ion tradisional.

Apa langkah selanjutnya yang direncanakan oleh tim penelitian?

Langkah selanjutnya adalah beralih dari binder nonkonduktif yang digunakan sebelumnya ke elektrolit campuran, memungkinkan ion bergerak bebas di seluruh bagian komposit.