Terobosan baterai solid-state: Peningkatan densitas energi hingga 25 persen

Dalam langkah maju yang menjanjikan, sebuah konsorsium penelitian yang didukung oleh Uni Eropa telah berhasil mengembangkan prototipe baterai solid-state dengan kepadatan energi yang mengesankan sebesar 1070 Wh/L. Ini hampir 25 persen lebih tinggi dibandingkan dengan baterai lithium-ion terbaik yang saat ini tersedia, yang biasanya mencapai sekitar 800 Wh/L.

Proyek ini, yang dikenal sebagai SOLiDIFY, dipimpin oleh Imec, sebuah lembaga penelitian terkemuka yang berbasis di Belgia, bersama dengan 13 mitra lainnya. Dilansir dari Engadget (20/9), salah satu keunggulan utama dari baterai solid-state ini adalah proses manufakturnya yang dapat dilakukan pada suhu ruangan dan dapat diadaptasi ke lini produksi baterai lithium-ion saat ini. Selain itu, biaya produksinya diproyeksikan kurang dari $167 per kWh, dibandingkan dengan sekitar $140/kWh untuk baterai saat ini.

Keberhasilan ini dicapai melalui proses yang disebut “solidifikasi cair-ke-padat”. Prototipe ini menggunakan elektrolit padat yang terdiri dari “cairan ionik terpolimerisasi yang didoping” dalam lapisan tipis 50 mikrometer. Elektrolit ini diapit oleh katoda komposit berkapasitas tinggi di satu sisi dan anoda logam lithium tipis di sisi lainnya, menghasilkan tumpukan sel baterai yang kompak.

Selain meningkatkan kepadatan energi, baterai ini juga menunjukkan peningkatan dalam laju pengisian dan umur pakai. Konsorsium tersebut berhasil meningkatkan laju pengisian sel menjadi tiga jam dan umur pakai hingga 100 siklus, mengatasi tantangan kekuatan mekanik dan impregnasi katoda. Penggunaan kobalt juga dikurangi berkat penerapan lapisan pelindung setipis ukuran nanometer.

Meskipun demikian, masih ada tantangan yang harus diatasi sebelum teknologi ini dapat diimplementasikan secara luas. Waktu pengisian dan jumlah siklus perlu ditingkatkan lebih lanjut, dan teknologi ini memerlukan peningkatan skala untuk dapat diterapkan pada tingkat industri. Namun, upaya ini sangat berharga karena baterai solid-state berpotensi memberikan kepadatan energi yang lebih tinggi, waktu pengisian yang lebih cepat, dan keamanan yang lebih baik, semuanya dengan harga yang lebih rendah.

Dengan perkembangan ini, masa depan baterai solid-state tampak semakin cerah, membuka jalan bagi aplikasi yang lebih luas dalam kendaraan listrik dan perangkat elektronik lainnya.