Courtesy of InterestingEngineering

Aditif Boron Tingkatkan Kinerja Baterai Lithium Metal Berenergi Tinggi

Memaparkan bagaimana aditif boron dalam elektrolit dapat mengatasi tantangan utama baterai lithium metal sehingga meningkatkan performa dan stabilitas siklus baterai berenergi tinggi.

04 Agt 2025, 02.08 WIB

78 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Aditif boron dapat mengatasi tantangan dalam baterai lithium metal seperti pembentukan dendrit dan efisiensi rendah.
Optimasi formulasi elektrolit dengan aditif boron menunjukkan peningkatan kinerja dan kestabilan siklus baterai.
Penelitian ini menekankan pentingnya studi lebih lanjut tentang struktur solvat dan interaksi elektrolit-elektroda.

Tianjin, Republik Rakyat Tiongkok - Baterai lithium metal memiliki potensi energi yang sangat tinggi, tetapi penggunaannya masih terbatas karena masalah teknis seperti pembentukan dendrit lithium dan efisiensi Coulomb yang rendah. Peneliti dari Nankai University di China melakukan penelitian untuk mengatasi masalah ini melalui pengembangan aditif boron dalam elektrolit baterai.

Aditif boron memiliki sifat kekurangan elektron yang kuat yang membantu melarutkan senyawa Li2O di anoda, mengurangi hambatan transfer muatan antarmuka. Hal ini penting untuk memastikan proses pelapisan dan pengelupasan lithium berjalan lebih efisien dan stabil.

Selain itu, aditif boron juga mampu meningkatkan performa baterai lithium/CFx dengan cara melarutkan deposito LiF di pori-pori CFx, sehingga ion lithium dapat bergerak lebih cepat dan kapasitas pelepasan energi meningkat. Efek ini sangat membantu untuk aplikasi baterai dengan daya tinggi.

Aditif boron juga berperan penting dalam memperkuat lapisan pelindung di antarmuka katoda selama siklus pengisian dan pengosongan baterai, yang berkontribusi pada peningkatan kestabilan siklus jangka panjang khususnya untuk katoda tegangan tinggi.

Dari empat aditif boron yang diteliti, tris (hexafluoroisopropyl) borate (THFPB) menunjukkan performa terbaik. Baterai yang menggunakan elektrolit dengan penambahan 0,1 M THFPB dapat mempertahankan 80% kapasitasnya hingga 150 siklus, yang menunjukkan potensi besar aditif ini dalam meningkatkan masa pakai dan efisiensi baterai lithium metal.

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

Analisis Kami: Penemuan ini menunjukkan kemajuan besar dalam desain elektrolit baterai lithium metal yang selama ini menjadi tantangan utama. Namun, implementasi skala besar masih memerlukan pengujian jangka panjang di lingkungan nyata untuk memastikan konsistensi kinerja dan keamanan.

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

Analisis Ahli:

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

What's Next: Penggunaan aditif boron, khususnya THFPB, akan menjadi standar baru dalam formulasi elektrolit baterai lithium metal untuk meningkatkan efisiensi dan umur pakai baterai berenergi tinggi di pasar komersial.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/lithium-batteries-get-extended-efficiency-life

Pertanyaan Terkait

Apa tantangan utama dari baterai lithium metal?

Tantangan utama dari baterai lithium metal termasuk pembentukan dendrit lithium, siklus hidup yang pendek, dan efisiensi Coulomb yang rendah.

Bagaimana aditif boron dapat meningkatkan kinerja baterai?

Aditif boron dapat mengurangi resistansi transfer muatan dan meningkatkan koefisien difusi lithium-ion, sehingga meningkatkan kapasitas dan kinerja baterai.

Apa yang ditemukan oleh tim penelitian dari Nankai University?

Tim penelitian dari Nankai University menemukan bahwa aditif boron dapat mengatasi tantangan signifikan dalam baterai lithium metal.

Mengapa THFPB dianggap sebagai aditif yang menjanjikan?

THFPB dianggap sebagai aditif yang menjanjikan karena memiliki potensi elektrostatik yang tinggi untuk menarik anion kecil dan meningkatkan struktur solvat.

Apa hasil dari penggunaan aditif boron dalam baterai Li∥LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2?

Penggunaan aditif boron dalam baterai Li∥LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 menunjukkan bahwa baterai dapat mempertahankan 80% kapasitas setelah 150 siklus.