Courtesy of InterestingEngineering

Terobosan Baterai Natrium Solid-State untuk Kinerja Maksimal di Suhu Dingin

Mengembangkan baterai natrium solid-state yang dapat berfungsi dengan baik bahkan pada suhu di bawah nol, sebagai alternatif yang lebih murah dan ramah lingkungan dibanding lithium, serta menyediakan strategi desain yang dapat dipakai untuk baterai masa depan.

27 Sep 2025, 08.57 WIB

46 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Baterai sodium dapat berfungsi dengan baik pada suhu rendah, menawarkan alternatif yang menjanjikan untuk baterai lithium.
Pengembangan elektrolit padat sodium menunjukkan kemajuan signifikan dalam kinerja dan stabilitas.
Kolaborasi antara berbagai institusi penelitian dapat mempercepat inovasi dalam teknologi penyimpanan energi.

San Diego, Amerika Serikat - Para peneliti dari University of California, San Diego berhasil mengembangkan baterai natrium solid-state yang tetap berfungsi maksimal bahkan di suhu bawah nol. Hal ini menjadi penting karena baterai berbasis lithium yang selama ini dominan memiliki keterbatasan dari segi ketersediaan dan dampak lingkungan.

Mereka menggunakan proses pemanasan metastabil natrium hydridoborate hingga mulai mengkristal, kemudian mendinginkannya dengan cepat untuk menstabilkan struktur kristal yang memiliki konduktivitas ion yang tinggi. Teknik ini sudah dikenal, tetapi baru kali ini diterapkan pada elektrolit solid.

Dengan metode tersebut, struktur metastabil natrium hydridoborate menunjukkan konduktivitas ionik lebih dari sepuluh kali lipat dibandingkan sebelumnya dan beberapa ribu kali lipat dibanding tahap awal bahan tersebut. Ini memungkinkan penggunaan elektroda katoda komposit tebal yang tetap efisien di suhu rendah.

Para peneliti juga menyatakan bahwa pendekatan ini dapat diterapkan pada bahan hydridoborate lain dan bahan kimia anion-kluster serupa sehingga menjadi strategi desain praktis untuk produksi elektrolit solid berkualitas tinggi.

Penelitian ini termasuk langkah penting untuk menjadikan baterai berbasis natrium menjadi alternatif yang layak menggantikan lithium di masa depan, mendukung solusi penyimpanan energi yang lebih inklusif dan berkelanjutan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/all-solid-state-sodium-batteries-created

Analisis Ahli

Y. Shirley Meng

"Kebutuhan akan solusi energi masa depan harus melibatkan kedua teknologi lithium dan natrium agar produksi baterai dapat lebih fleksibel dan efisien."

Sam Oh

"Stabilisasi struktur metastabil yang baru ini membuka peluang besar untuk meningkatkan performa baterai natrium, mengatasi hambatan besar dalam bidang ini."

Analisis Kami

"Teknologi yang ditawarkan ini sangat menjanjikan untuk masa depan energi berkelanjutan karena menggunakan bahan yang lebih melimpah dan ramah lingkungan. Namun, tantangan utama tetap ada pada peningkatan performa di suhu ruang sehingga perlu penelitian lanjutan agar bisa diaplikasikan secara luas."

Prediksi Kami

Dalam beberapa tahun ke depan, teknologi baterai natrium solid-state ini kemungkinan akan dikembangkan lebih lanjut untuk digunakan secara komersial, sehingga menjadi alternatif kuat terhadap baterai lithium dan membantu mengurangi ketergantungan pada sumber daya langka.

Pertanyaan Terkait

Apa manfaat utama dari baterai sodium yang dikembangkan oleh peneliti?

Baterai sodium yang dikembangkan dapat mempertahankan kinerja pada suhu di bawah nol, menjadikannya pilihan yang menjanjikan untuk penyimpanan energi.

Mengapa sodium dianggap sebagai alternatif yang lebih baik dibandingkan lithium?

Sodium lebih murah, melimpah, dan kurang merusak lingkungan dibandingkan lithium, menjadikannya alternatif yang menarik.

Apa teknik yang digunakan untuk mencapai stabilitas struktur kristal sodium hydridoborate?

Peneliti memanaskan sodium hydridoborate ke titik kristalisasi lalu mendinginkannya dengan cepat untuk mengunci struktur kristal secara kinetik.

Apa yang dimaksud dengan metastabilitas dalam konteks penelitian ini?

Metastabilitas merujuk pada stabilitas struktur yang tidak sepenuhnya stabil, tetapi memiliki konduktivitas ionik yang tinggi, meningkatkan kinerja baterai.

Siapa yang terlibat dalam penelitian ini dan apa peran mereka?

Y. Shirley Meng adalah salah satu peneliti utama dan Profesor di University of Chicago, terlibat dalam pengembangan dan penelitian baterai sodium.