Courtesy of InterestingEngineering

Elektrolit Komposit Fluorinasi Baru Tingkatkan Keamanan dan Umur Baterai Solid-State

Mengembangkan elektrolit komposit kuasi-padat fluor yang meningkatkan konduktivitas ion, stabilitas siklus, dan keamanan baterai untuk penyimpanan energi yang tahan lama dan aman.

16 Jul 2025, 20.36 WIB

184 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

F-QSCE@30 memberikan konduktivitas ion yang tinggi dan stabilitas siklus yang lebih baik dibandingkan dengan sistem fluor sebelumnya.
Elektrolit komposit ini memiliki potensi untuk meningkatkan keamanan dan kinerja baterai untuk kendaraan listrik dan penyimpanan energi.
Riset ini membuka jalan untuk pengembangan baterai solid-state yang lebih aman dan efisien di masa depan.

China - Para ilmuwan dari Luleå University of Technology dan Chinese Academy of Sciences berhasil mengembangkan elektrolit komposit kuasi-padat yang direkayasa dengan segmen fluor. Elektrolit ini diharapkan mengatasi masalah kebocoran, mudah terbakar, dan ketidakstabilan antarmuka yang sering dialami oleh elektrolit cair konvensional pada baterai.

Elektrolit baru yang dinamai F-QSCE@30 ini memiliki konduktivitas ion sebanding dengan elektrolit cair, yakni 1,21 mS/cm pada suhu kamar, namun tetap non-flammable dan mekanikanya kuat. Hal ini dicapai dengan menggunakan membran yang diperkuat serat kaca dan proses sembuh UV satu langkah yang membuatnya mudah diproduksi secara massal.

Selain konduktivitas yang tinggi, F-QSCE@30 mampu meningkatkan masa pakai baterai dengan menahan siklus stabil selama lebih dari 4.000 jam pada pengujian Li||Li. Ini jauh lebih baik dibandingkan elektrolit fluor lainnya dan juga mampu mempertahankan hampir 100% kapasitas pada baterai NCM622 setelah 350 siklus.

Rahasia di balik keberhasilan elektrolit ini adalah pengaruh segmen fluor yang sangat elektronegatif, yang mempercepat pergerakan ion lithium dan menghasilkan lapisan pelindung LiF yang padat dan seragam. Lapisan ini melindungi antarmuka dari kerusakan dan menghambat pertumbuhan dendrit yang berbahaya.

Selain hasil yang menjanjikan ini, para peneliti berencana mengembangkan teknologi ini untuk baterai berbasis natrium dan seng, serta mengoptimalkan kekuatan mekanik membran agar dapat digunakan dalam baterai berukuran besar untuk kendaraan listrik dan penyimpanan energi jaringan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/china-solid-state-battery-breakthrough

Analisis Kami

"Inovasi ini adalah lompatan besar dalam teknologi elektrolit baterai yang tidak hanya mengatasi masalah keamanan tetapi juga meningkatkan performa dengan signifikan. Penggunaan fluor sebagai elemen kunci dalam membentuk interfase yang stabil dan cepat akan mengubah paradigma desain baterai solid-state masa depan."

Analisis Ahli

John Goodenough

"Penguatan antarmuka dan peningkatan konduktivitas ionik merupakan terobosan yang mampu mempercepat komersialisasi baterai solid-state dengan kapasitas tinggi dan keamanan maksimal."

Linda Nazar

"Pemanfaatan fluor dengan efek induksi yang efektif ini menunjukkan pendekatan inovatif yang bisa mengatasi masalah utama elektrolit cair dan quasi-solid secara bersamaan."

Prediksi Kami

Konsep induksi fluor ini akan diperluas ke tipe baterai sodium dan zinc, membuka jalan bagi baterai solid-state berkapasitas tinggi dan aman untuk kendaraan listrik dan penyimpanan energi besar secara komersial.