Terobosan Teknologi Baterai Mendorong Kendaraan Listrik dan Penyimpanan Energi

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.

Porsche mengumumkan perubahan besar dalam strategi baterai kendaraan listrik mereka dengan menghentikan rencana produksi massal baterai lithium-ion melalui anak perusahaannya, Cellforce Group GmbH. Rencana untuk memperbesar kapasitas produksi yang sudah dimulai sejak 2022 kini dibatalkan, dan fokus dialihkan ke riset dan pengembangan teknologi baterai berkinerja tinggi. Keputusan ini diambil akibat perlambatan pertumbuhan pasar kendaraan listrik di beberapa wilayah utama seperti Amerika Serikat dan Cina yang belum cukup matang untuk segmen kendaraan mewah listrik. Di sisi lain, pasar Eropa menunjukkan kemajuan dengan 57 persen kendaraan baru yang terjual pada paruh pertama 2025 adalah kendaraan listrik atau hibrida. Porsche menegaskan komitmennya pada mobilitas listrik dan berencana untuk menggunakan keahlian dan inovasi dalam pengembangan baterai melalui Cellforce sebagai unit R&D mandiri. Selain mendukung produk Porsche, keahlian ini juga akan disalurkan ke PowerCo, pusat pengembangan baterai Volkswagen Group. Selain itu, Porsche juga sudah mengakuisisi V4Smart, perusahaan baterai ultra-berkinerja tinggi asal Jerman, yang produknya sudah digunakan di beberapa model Porsche 911 GTS. Integrasi pengalaman ini juga akan memperkuat teknologi baterai inovatif untuk kendaraan sport listrik ke depannya. Meski harus menghentikan produksi massal, Porsche tetap optimis bahwa dengan pendekatan riset dan pengembangan mandiri, mereka dapat terus berkontribusi pada revolusi kendaraan listrik dan tetap menjadi pemimpin dalam segmen kendaraan sport dengan baterai berkinerja tinggi.

Baterai logam lithium menawarkan kapasitas penyimpanan energi yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan baterai lithium-ion konvensional, membuatnya ideal untuk berbagai teknologi masa depan seperti kendaraan listrik dan penyimpanan energi terbarukan. Namun, masalah utama yang menghambat penggunaan luasnya adalah ketidakstabilan anoda logam lithium yang menimbulkan pertumbuhan dendrit lithium dan menimbulkan risiko keamanan serta mempersingkat masa pakainya. Salah satu penyebab utama ketidakstabilan ini berasal dari penggunaan elektrolit berbasis ester yang lemah dan tidak mampu menjaga antarmuka elektroda dengan baik. Para peneliti dari Southeast University di China menemukan bahwa penambahan senyawa 1,3-dithiane, sebuah senyawa dengan kandungan sulfur yang sangat tinggi, mampu membentuk lapisan pelindung sulfur kaya yang kuat di permukaan anoda lithium. 1,3-dithiane bekerja dengan cara membalik polaritas kimia dan mengubah komponen organik yang tidak stabil menjadi senyawa anorganik stabil yang dapat melindungi elektrolit dari reaksi berbahaya. Selain itu, ion PF6– berkontribusi dalam membentuk antarmuka yang kaya anorganik dan berkonduktivitas tinggi, sehingga meningkatkan pergerakan ion lithium dan efisiensi baterai secara keseluruhan. Keunikan lain dari 1,3-dithiane adalah kandungan sulfur yang sangat tinggi, yakni 53,5%, hampir dua kali lipat dibanding additive sulfur tradisional, sehingga hanya sedikit saja sudah sangat efektif. Pendekatan ini tidak hanya memperbaiki performa dan keamanan baterai, tetapi juga dapat diterapkan dengan biaya rendah dan metode produksi yang mudah diintegrasikan pada teknologi baterai saat ini. Penemuan ini membuka peluang besar untuk pengembangan baterai logam lithium yang lebih tahan lama dan aman untuk digunakan secara luas, terutama dalam teknologi penting seperti kendaraan listrik dan penyimpanan energi terbarukan. Dukungan dari lembaga riset nasional di China menunjukkan potensi besar dari inovasi ini untuk diterapkan secara praktis dan massal.