Courtesy of InterestingEngineering

Modifikasi Molekul Elektrolit Tingkatkan Baterai Ion Seng Berair Lebih Stabil

Meningkatkan performa dan stabilitas baterai ion seng berair melalui modifikasi molekul tunggal dalam elektrolit agar lebih efisien dan tahan lama, sekaligus mendorong pengembangan teknologi penyimpanan energi yang lebih aman, murah, dan berkelanjutan.

27 Sep 2025, 19.53 WIB

200 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Modifikasi elektrolit dapat meningkatkan stabilitas dan efisiensi baterai zinc-ion.
Baterai zinc-ion menawarkan alternatif yang lebih aman dan ekonomis dibandingkan baterai lithium-ion.
Lapisan pelindung yang terbentuk pada elektroda zinc dapat memperpanjang umur siklus baterai.

Seoul, Korea Selatan - Para peneliti di Seoul National University berhasil meningkatkan performa baterai ion seng berair dengan memodifikasi satu molekul dalam elektrolitnya. Berbeda dengan baterai lithium-ion, baterai ini menggunakan bahan yang melimpah dan murah seperti seng dan air, yang juga membuatnya lebih aman dipakai.

Masalah utama baterai ion seng berair selama ini adalah air dalam elektrolit yang mudah terurai dan seng yang menumpuk tidak merata, sehingga membentuk dendrit yang bisa menyebabkan korsleting. Untuk mengatasinya, para peneliti mengubah jenis co-solvent dalam elektrolit dari triethyl phosphate menjadi diethyl(difluoromethyl)phosphonate atau DEDFP.

Molekul DEDFP menghasilkan lapisan pelindung ZnF2 yang melindungi elektroda seng, mencegah air terurai, dan memperbaiki cara ion seng menempel di elektroda. Hal ini membuat baterai ini memiliki efisiensi sangat tinggi hingga 99,96% dan tetap stabil hingga 600 kali siklus pengisian dan pengosongan.

Pengujian mikroskop memperlihatkan bahwa seng mengendap secara rata dan sejajar di elektrolit DEDFP, berbeda dengan struktur dendritik atau tidak teratur pada elektrolit biasa. Selain itu, dalam pengujian baterai lengkap dengan katoda V₆O₁₃, baterai DEDFP bisa mempertahankan kapasitanya hingga 65,4% setelah 300 siklus meskipun digunakan pada laju pengisian dan pengosongan yang lebih tinggi.

Penemuan ini membuka peluang besar untuk pengembangan baterai ion seng berair yang lebih tahan lama, efisien, dan murah, sehingga bisa menjadi alternatif utama untuk teknologi penyimpanan energi yang lebih aman dan berkelanjutan di masa depan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/zinc-batteries-high-efficiency

Analisis Ahli

Dr. John B. Goodenough

"Pendekatan memodifikasi elektrolit untuk mengendalikan pembentukan lapisan SEI pada baterai ion seng adalah langkah inovatif yang bisa menyetarakan performa dengan baterai lithium sambil mengutamakan keamanan."

Prof. Yet-Ming Chiang

"Penggunaan DEDFP memperlihatkan bagaimana desain molekul spesifik dapat mendukung kestabilan ionik dan mekanik antarmuka, yang itu merupakan kunci untuk mengurangi kegagalan baterai jangka panjang."

Analisis Kami

"Modifikasi molekul co-solvent seperti DEDFP menunjukkan arah riset yang cerdas dan pragmatis dalam memperbaiki masalah klasik pada baterai ion seng berair, yaitu stabilitas antarmuka. Namun, tantangan selanjutnya adalah menguji skala besar dan integrasi dalam perangkat nyata agar hasil laboratorium bisa dikomersialisasikan secara luas."

Prediksi Kami

Penggunaan molekul DEDFP dalam elektrolit baterai ion seng berair kemungkinan akan mempercepat adopsi baterai ini di pasar energi karena kombinasi efisiensi tinggi, keamanan, dan biaya rendah yang ditawarkannya.