Courtesy of InterestingEngineering

Katalis Baru CoFe-2DSA Bawa Baterai Metal-Air ke Era Penyimpanan Energi Bersih

Mengembangkan katalis baru yang dapat mempercepat reaksi oksigen dalam baterai metal-air untuk meningkatkan efisiensi, daya tahan, dan kapasitas penyimpanan energi, sehingga membantu mengatasi keterbatasan baterai saat ini dan mendorong teknologi penyimpanan energi bersih yang lebih praktis dan efektif.

11 Sep 2025, 03.52 WIB

179 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Katalis CoFe-2DSA dapat meningkatkan efisiensi dan daya tahan baterai logam udara.
Reaksi oksigen adalah hambatan utama dalam teknologi baterai logam udara yang dapat diatasi dengan katalis baru ini.
Desain katalis ini dapat diterapkan dalam berbagai teknologi energi bersih lainnya.

Melbourne, Australia - Penyimpanan energi bersih menjadi masalah utama di dunia saat ini, terutama karena baterai lithium-ion yang digunakan untuk kendaraan listrik dan penyimpanan energi terbarukan mulai menunjukkan batas kemampuan. Baterai metal-air menawarkan kapasitas yang jauh lebih besar, tetapi reaksi oksigen yang lambat menjadi kendala utama yang mengurangi efisiensi dan umur baterai.

Tim dari Monash University berhasil menciptakan katalis baru bernama CoFe-2DSA, yang terbuat dari atom kobalt dan besi tunggal yang disusun pada lembaran karbon tipis berstruktur 2D yang berpori. Struktur ini meningkatkan area aktif reaksi dan mempercepat proses oksigen di baterai metal-air.

Dalam pengujian baterai zinc-air, katalis CoFe-2DSA mampu menghasilkan kerapatan daya hingga 229,6 mW/cm2 dan kapasitas spesifik 811,5 mAh/g, serta menunjukkan daya tahan yang luar biasa selama lebih dari 3.500 siklus pengisian dan pengosongan selama 74 hari tanpa penurunan kapasitas yang signifikan.

Perhitungan teori fungsional densitas menunjukan bahwa kobalt dan besi yang dikordinasi dengan nitrogen meningkatkan jalur reaksi dan efisiensi transfer elektron. Struktur 2D dan doping nitrogen membantu pemanfaatan atom secara maksimal, membuat baterai lebih efisien dan awet.

Penemuan ini tidak hanya penting bagi baterai zinc-air, melainkan juga bisa diterapkan dalam teknologi energi bersih lain seperti sel bahan bakar dan proses pemisahan air. Dengan katalis ini, baterai metal-air semakin dekat menuju aplikasi praktis yang dapat membantu mendukung sistem energi bersih global.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/cofe-2dsa-catalyst-metal-air-battery

Analisis Kami

"Pengembangan katalis CoFe-2DSA merupakan lompatan besar dalam teknologi baterai metal-air yang selama ini dibatasi pada performa reaksi oksigen. Jika diintegrasikan secara luas, ini dapat menurunkan biaya dan meningkatkan keandalan penyimpanan energi terbarukan, meskipun tantangan skala produksi dan stabilitas jangka panjang masih harus diuji di lingkungan nyata."

Analisis Ahli

Dr. Parama Chakraborty Banerjee

"Katalis ini membuka jalan bagi pengembangan teknologi baterai metal-air dengan efisiensi dan daya tahan tinggi, yang sangat penting untuk penyimpanan energi berkelanjutan."

Prof. John Goodenough

"Pendekatan single-atom catalyst dengan desain 2D adalah salah satu inovasi paling menjanjikan untuk mengatasi kelemahan baterai metal-air selama ini."

Prediksi Kami

Dengan peningkatan kinerja dan daya tahan baterai metal-air menggunakan katalis CoFe-2DSA, kemungkinan besar teknologi baterai ini akan mulai diadopsi dalam penyimpanan energi grid dan aplikasi kendaraan listrik dalam beberapa tahun ke depan, mempercepat transisi ke energi bersih.