Courtesy of InterestingEngineering

Inovasi 1,3-dithiane Tingkatkan Keselamatan dan Umur Baterai Lithium Logam

Memperkenalkan aditif elektrolit baru berupa 1,3-dithiane yang mampu memperkuat antarmuka elektroda pada baterai logam lithium untuk meningkatkan masa pakai dan keamanan, sehingga memungkinkan pemakaian baterai ini secara luas di masa depan.

27 Agt 2025, 01.55 WIB

100 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

1,3-dithiane merupakan aditif yang dapat meningkatkan stabilitas baterai lithium metal.
Lapisan pelindung yang dihasilkan oleh 1,3-dithiane membantu mengurangi risiko dendrit dan memperpanjang umur baterai.
Strategi ini menawarkan solusi yang ekonomis dan dapat diadopsi secara luas untuk penggunaan baterai lithium metal.

Nanjing, China - Baterai logam lithium berpotensi menjadi pengganti yang jauh lebih efisien untuk baterai lithium-ion yang kita gunakan sekarang. Namun, baterai ini menghadapi masalah besar seperti pertumbuhan dendrit lithium yang berbahaya dan masalah keamanan akibat ketidakstabilan antarmuka elektroda yang disebabkan oleh elektrolit konvensional berbasis ester.

Para peneliti di Southeast University, China, menemukan aditif elektrolit baru bernama 1,3-dithiane yang dapat mengubah antarmuka elektroda menjadi jauh lebih kuat dan stabil. Senyawa ini memiliki struktur molekul khusus yang mampu bereaksi dengan permukaan lithium untuk membentuk lapisan pelindung kaya sulfur.

Lapisan pelindung ini mencegah kerusakan antarmuka dan melindungi larutan elektrolit dari reaksi kimia berbahaya, sehingga memperlambat pertumbuhan dendrit dan memperpanjang masa pakai baterai. Ini juga membantu meningkatkan konduktivitas ion lithium melalui partisipasi anion PF6–, sehingga membuat baterai bekerja lebih efisien selama siklus pengisian ulang.

Keunggulan lain dari 1,3-dithiane adalah kandungan sulfur yang sangat tinggi, mencapai 53,5%, hampir dua kali lipat dari aditif sulfur lain yang ada. Ini membuat aditif ini efektif digunakan dalam jumlah kecil, sehingga tidak menambah biaya produksi secara signifikan tetapi memberikan hasil yang optimal.

Penelitian ini mendapat dukungan dari lembaga riset besar di China dan menunjukkan potensi besar untuk produksi massal baterai logam lithium yang aman dan tahan lama. Dengan teknologi ini, masa depan kendaraan listrik dan sistem energi terbarukan bisa menjadi lebih efisien dan dapat diandalkan.

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

Analisis Kami

"Pendekatan menggunakan 1,3-dithiane sebagai aditif memperlihatkan inovasi kimia yang sangat menjanjikan untuk mengatasi salah satu kendala paling kritis pada baterai logam lithium, yakni kestabilan antarmuka. Jika teknologi ini dapat diintegrasikan dengan proses produksi skala besar tanpa kenaikan biaya signifikan, ini bisa menjadi revolusi dalam industri penyimpanan energi."

Analisis Ahli

John Goodenough

"Stabilitas SEI dan pencegahan dendrit merupakan tantangan utama di baterai lithium logam, dan inovasi di bidang aditif seperti 1,3-dithiane bisa menjadi solusi praktis yang sangat dibutuhkan."

Yet-Ming Chiang

"Pendekatan kombinasi kinetik dan termodinamik dalam elektrolit adalah kunci untuk memastikan baterai lithium logam berfungsi dengan aman dan efisien. Aditif ini nampaknya memenuhi kriteria penting tersebut."

Prediksi Kami

Dalam beberapa tahun ke depan, penggunaan 1,3-dithiane sebagai aditif elektrolit dapat mempercepat komersialisasi baterai logam lithium dengan performa tinggi dan risiko keamanan yang jauh berkurang, membuka jalan bagi kendaraan listrik dan perangkat energi terbarukan yang lebih efisien.

Pertanyaan Terkait

Apa tantangan utama pada baterai lithium metal?

Tantangan utama pada baterai lithium metal adalah pertumbuhan dendrit yang tidak stabil yang dapat mengurangi keselamatan dan umur baterai.

Apa peran 1,3-dithiane dalam meningkatkan kinerja baterai?

1,3-dithiane membantu merestrukturisasi antarmuka elektrode dan meningkatkan umur baterai dengan membentuk lapisan pelindung yang stabil.

Mengapa lapisan pelindung yang dihasilkan oleh 1,3-dithiane penting?

Lapisan pelindung yang dihasilkan oleh 1,3-dithiane penting karena mengubah komponen organik yang tidak stabil menjadi senyawa anorganik berbasis sulfur yang lebih stabil.

Bagaimana 1,3-dithiane mempengaruhi pertumbuhan dendrit?

1,3-dithiane membantu menekan pertumbuhan dendrit dan memperlambat kehilangan kapasitas baterai.

Apa keuntungan dari tinggi kandungan sulfur dalam 1,3-dithiane?

Kandungan sulfur yang tinggi dalam 1,3-dithiane membuatnya sangat efektif dalam menstabilkan antarmuka elektrode, bahkan dalam jumlah kecil.