Courtesy of InterestingEngineering

Inovasi Elektrolit Suhu Rendah untuk Baterai Lithium-Ion di Kondisi Ekstrem

Mengembangkan dan merancang elektrolit suhu rendah untuk baterai lithium-ion agar dapat berfungsi stabil dan efisien dalam kondisi dingin ekstrem, sehingga memperluas aplikasi baterai ini mulai dari penggunaan di benua kutub hingga misi antariksa.

22 Nov 2025, 07.59 WIB

245 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini menawarkan peta jalan untuk pengembangan sistem penyimpanan energi generasi berikutnya yang mampu beroperasi dalam suhu dingin.
Penggunaan machine learning mempercepat pengembangan elektrolit dengan memprediksi sifat-sifat material secara akurat.
Elektrolit gel-polimer dapat membuka jalan bagi aplikasi baru dalam komputasi memori dan sensor IoT di lingkungan dingin.

Xi'an, China dan Brisbane, Australia - Baterai lithium-ion biasa mengalami kendala saat beroperasi di suhu sangat dingin, menyebabkan kegagalan fungsi dan menurunkan kapasitas. Oleh karena itu, para peneliti dari Chang’an University dan Queensland University of Technology melakukan penelitian mendalam tentang elektrolit suhu rendah yang dapat mengatasi masalah ini, memperkuat daya tahan baterai di lingkungan ekstrim seperti Antartika dan ruang angkasa.

Penelitian mencakup berbagai pendekatan inovatif, seperti desain molekul garam litium dengan karakteristik disosiasi yang sesuai, pemilihan dan optimasi pelarut berdasarkan konstan dielektrik dan viskositas, serta penggunaan aditif untuk membangun lapisan pelindung solid-electrolyte interphase (SEI) yang rendah impedansi. Selain itu, pengembangan elektrolit gel-polimer yang fleksibel memberi opsi baru untuk modul elektronik yang dapat beroperasi hingga suhu serendah -40 °C.

Para peneliti juga menerapkan machine learning dengan mempelajari lebih dari 150 ribu kandidat molekul untuk memprediksi sifat-sifat penting seperti titik lebur dan viskositas elektrolit dengan akurasi tinggi. Ini mempercepat proses penemuan bahan baru dari yang biasanya memakan waktu berbulan-bulan menjadi hanya hitungan jam, menandai kemajuan besar dalam metode riset elektrolit baterai.

Strategi formulasi elektrolit berbasis AI memungkinkan penyeleksian komponen secara virtual dan prediksi hubungan antara komposisi dan performa baterai. Pendekatan ini memberikan harapan besar dalam mempercepat pengembangan elektrolit suhu rendah yang dapat digunakan pada baterai komersial dengan kapasitas besar, sekaligus menuntut standar pengujian yang konsisten dan teknologi otomasi untuk produksi massal.

Dengan kemajuan ini, baterai lithium-ion masa depan bisa digunakan di berbagai perangkat mulai dari rover Mars hingga drone yang beroperasi di lingkungan beku, mengatasi keterbatasan baterai tradisional yang gagal di suhu dingin. Penelitian ini membuka jalan bagi sistem penyimpanan energi generasi berikutnya yang andal dan efisien di kondisi terdingin di bumi dan luar angkasa.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/lithium-batteries-operate-in-cold-space

Analisis Ahli

Professor Limin Geng

"Pendekatan kombinasi desain molekul dan machine learning membuka paradigma baru dalam pengembangan elektrolit yang tidak hanya cepat tetapi juga lebih tepat sasaran."

Professor Weijia Meng

"Inovasi dalam interfacial engineering dan gel-polimer membran akan mengubah cara baterai digunakan di lingkungan suhu rendah serta memperkuat integrasi IoT berbasis energi baterai."

Analisis Kami

"Perkembangan elektrolit suhu rendah ini merupakan terobosan penting untuk memperluas batas penggunaan baterai lithium-ion di lingkungan ekstrem. Namun, integrasi teknologi AI dengan proses produksi skala besar masih menghadapi tantangan nyata terkait standar pengujian dan kestabilan jangka panjang."

Prediksi Kami

Penggunaan cerdas AI dan robotik dalam pengembangan elektrolit suhu rendah akan mempercepat transisi dari riset laboratorium ke produksi komersial untuk baterai tahan dingin dalam aplikasi nyata seperti kendaraan luar angkasa dan drone kutub.