wartakini.id – Beijing – Masa depan baterai solid-state, yang digadang-gadang merevolusi kendaraan listrik (EV), ternyata tidak sepenuhnya bergantung pada terobosan elektrolit. Sebuah konsensus baru muncul dari Konferensi Puncak Inovasi Baterai Solid-State China ketiga di Beijing awal bulan ini: inovasi pada katoda adalah kunci utama untuk membawa teknologi ini dari laboratorium ke produksi massal. Demikian diungkapkan Profesor Xia Dingguo dari Universitas Peking, seperti dilansir wartakini.id.
Kebangkitan minat global terhadap baterai solid-state dalam beberapa dekade terakhir tidak lepas dari dua faktor krusial: peningkatan signifikan kapasitas penelitian sejak tahun 1990-an dan lonjakan permintaan akan kepadatan energi yang lebih tinggi, keamanan yang superior, serta optimasi material dalam aplikasi kendaraan listrik. Baterai jenis ini menjanjikan kepadatan energi yang ekstrem, tingkat keamanan yang tak tertandingi, umur pakai yang panjang, dan potensi biaya yang lebih rendah. Namun, tanpa lompatan besar dalam teknologi katoda, potensi industri baterai solid-state akan tetap terbatas.
Profesor Xia Dingguo menegaskan bahwa kepadatan energi, sebuah metrik vital yang utamanya ditentukan oleh material katoda, tetap menjadi prioritas utama. Oleh karena itu, inovasi pada katoda, bukan sekadar terobosan pada elektrolit, adalah esensial untuk mendorong baterai solid-state menuju panggung komersial. Tantangan yang menghambat adopsi massal saat ini berpusat pada stabilitas antarmuka dan kompatibilitas material yang kompleks.
Sebagai contoh, eksperimen dengan katoda nikel tinggi memang menunjukkan peningkatan stabilitas termal. Namun, risiko keselamatan tetap membayangi dalam kondisi arus atau tegangan tinggi akibat polarisasi lokal, pembentukan lapisan impedansi tinggi, dan pada akhirnya, degradasi kinerja. Upaya doping fluorin dapat menstabilkan siklus untuk sementara, tetapi efeknya memudar setelah sekitar 125 siklus. Lebih lanjut, material katoda kristalin yang bersifat anisotropik, bahkan dengan perubahan volume yang minimal, dapat memusatkan tegangan pada antarmuka, secara signifikan membatasi umur siklus baterai.
Isu kompatibilitas material semakin memperumit jalan menuju adopsi komersial. Berbagai jenis elektrolit padat, termasuk klorida, sulfida, dan oksida, menunjukkan modulus dan perilaku antarmuka yang bervariasi. Elektrolit berbasis oksida cenderung terlalu kaku, sementara sulfida dan klorida seringkali memerlukan tekanan terapan, yang secara signifikan mempersulit proses manufaktur. Untuk mengatasi hambatan ini, diperlukan pengembangan elektrolit dengan modulus rendah dan ramah antarmuka, atau polimer yang dioptimalkan yang mampu bekerja pada rentang tegangan yang luas dan memiliki konduktivitas tinggi.
Dengan demikian, masa depan baterai solid-state yang menjanjikan sangat bergantung pada inovasi di tingkat katoda, membuka babak baru dalam penelitian dan pengembangan energi.
Tinggalkan komentar