Courtesy of InterestingEngineering

Inovasi 1,3-Dithiane: Solusi Ampuh untuk Baterai Logam Lithium Lebih Aman dan Tahan Lama

Memperkenalkan additive elektrolit baru berupa 1,3-dithiane untuk meningkatkan stabilitas dan keamanan anoda logam lithium, sehingga memperpanjang umur baterai dan memungkinkan penerapan luas baterai logam lithium dengan biaya rendah dan performa tinggi.

26 Agt 2025, 20.46 WIB

55 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

1,3-dithiane dapat memperpanjang umur baterai logam lithium dengan menstabilkan antarmuka elektroda.
Penelitian ini menunjukkan potensi penggunaan aditif rendah biaya untuk meningkatkan kinerja baterai.
Stabilitas antarmuka yang diperoleh dari 1,3-dithiane dapat mengurangi risiko keamanan pada baterai.

Nanjing, China - Baterai logam lithium menawarkan kapasitas penyimpanan energi yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan baterai lithium-ion konvensional, membuatnya ideal untuk berbagai teknologi masa depan seperti kendaraan listrik dan penyimpanan energi terbarukan. Namun, masalah utama yang menghambat penggunaan luasnya adalah ketidakstabilan anoda logam lithium yang menimbulkan pertumbuhan dendrit lithium dan menimbulkan risiko keamanan serta mempersingkat masa pakainya.

Salah satu penyebab utama ketidakstabilan ini berasal dari penggunaan elektrolit berbasis ester yang lemah dan tidak mampu menjaga antarmuka elektroda dengan baik. Para peneliti dari Southeast University di China menemukan bahwa penambahan senyawa 1,3-dithiane, sebuah senyawa dengan kandungan sulfur yang sangat tinggi, mampu membentuk lapisan pelindung sulfur kaya yang kuat di permukaan anoda lithium.

1,3-dithiane bekerja dengan cara membalik polaritas kimia dan mengubah komponen organik yang tidak stabil menjadi senyawa anorganik stabil yang dapat melindungi elektrolit dari reaksi berbahaya. Selain itu, ion PF6– berkontribusi dalam membentuk antarmuka yang kaya anorganik dan berkonduktivitas tinggi, sehingga meningkatkan pergerakan ion lithium dan efisiensi baterai secara keseluruhan.

Keunikan lain dari 1,3-dithiane adalah kandungan sulfur yang sangat tinggi, yakni 53,5%, hampir dua kali lipat dibanding additive sulfur tradisional, sehingga hanya sedikit saja sudah sangat efektif. Pendekatan ini tidak hanya memperbaiki performa dan keamanan baterai, tetapi juga dapat diterapkan dengan biaya rendah dan metode produksi yang mudah diintegrasikan pada teknologi baterai saat ini.

Penemuan ini membuka peluang besar untuk pengembangan baterai logam lithium yang lebih tahan lama dan aman untuk digunakan secara luas, terutama dalam teknologi penting seperti kendaraan listrik dan penyimpanan energi terbarukan. Dukungan dari lembaga riset nasional di China menunjukkan potensi besar dari inovasi ini untuk diterapkan secara praktis dan massal.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/new-lithium-metal-battery-additive

Analisis Kami

"Pengembangan 1,3-dithiane sebagai additive elektrolit merupakan lompatan besar karena berhasil mengatasi masalah klasik dendrit lithium yang membatasi baterai logam lithium. Saya percaya, dengan kemudahan integrasi dan biaya rendahnya, teknologi ini punya potensi besar merevolusi pasar energi dengan solusi praktis dan efisien."

Analisis Ahli

Dr. Jun Liu (Pakarnya baterai dan material energi)

"Penemuan sulfur tinggi dalam 1,3-dithiane sangat menarik karena sulfur menawarkan stabilitas kimia yang lebih besar dan tahan lama di elektrode lithium metal. Pendekatan ini bisa menjadi fondasi bagi pengembangan baterai lithium metal yang secara aman memenuhi tuntutan aplikasi skala besar."

Prof. Li Wang (Ahli kimia material dan elektrokimia)

"Strategi mengoptimalkan kinetika dan termodinamika dengan additive khusus seperti 1,3-dithiane meningkatkan performa baterai secara signifikan. Ini menandai paradigma baru dalam rekayasa interphase elektroda yang selama ini menjadi kendala utama."

Prediksi Kami

Dalam beberapa tahun ke depan, penggunaan 1,3-dithiane sebagai additive elektrolit akan mempercepat komersialisasi baterai logam lithium yang lebih aman, tahan lama, dan efisien, terutama untuk kendaraan listrik dan sistem energi terbarukan.