Di era di mana permintaan penyimpanan energi yang efisien dan berkelanjutan berada di puncaknya, pengembangan inovatif dari Sekolah Teknik dan Ilmu Teknik Universitas Harvard telah menetapkan tolok ukur baru di bidang teknologi baterai. Para peneliti telah meluncurkan baterai logam lithium baru yang mampu menahan setidaknya 6.000 siklus pengisian dan pelepasan dan membanggakan kemampuan untuk diisi penuh hanya dalam beberapa menit. Kemajuan revolusioner ini tidak hanya berjanji untuk mengubah cara kami menggunakan baterai tetapi juga membuka jalan bagi aplikasi yang lebih praktis di industri seperti kendaraan listrik.
Inti dari penelitian ini terletak pada pembuatan baterai solid-state menggunakan anoda logam lithium, sebuah metode yang telah menawarkan wawasan baru tentang bahan untuk baterai yang berpotensi revolusioner. Studi ini, yang diterbitkan baru -baru ini di "Nature Material," menyoroti langkah signifikan yang dibuat dalam memahami dan memanfaatkan anoda logam lithium. Xin Li, penulis surat kabar itu, berkomentar, “Baterai anoda logam lithium dianggap sebagai cawan suci baterai. Mereka memiliki kapasitas sepuluh kali lipat dari anoda grafit komersial, berpotensi meningkatkan jangkauan kendaraan listrik secara signifikan. Penelitian kami menandai langkah vital menuju baterai solid-state yang lebih praktis dalam aplikasi industri dan komersial. ”
Salah satu tantangan terbesar dalam merancang baterai ini adalah pembentukan dendrit di permukaan anoda. Struktur seperti akar ini tumbuh dalam elektrolit, menusuk penghalang yang memisahkan anoda dan katoda, yang mengarah ke sirkuit pendek baterai dan bahkan kebakaran. Pada tahun 2021, Li dan timnya menangani masalah ini dengan merancang baterai multilayer, menyelingi berbagai bahan dari berbagai stabilitas antara anoda dan katoda. Desain multilayer, multimaterial ini tidak sepenuhnya memblokir dendrit lithium tetapi dikendalikan dan berisi penetrasi mereka.
Dalam penelitian terbaru mereka, tim telah membuat langkah lebih lanjut dengan memasukkan partikel silikon berukuran mikrometer ke dalam anoda. Pendekatan ini menyusut reaksi lithiation dan mempromosikan elektroplating seragam logam lithium tebal, secara efektif mencegah pembentukan dendrit. Selain itu, proses elektroplating dan stripping dapat terjadi dengan cepat pada permukaan datar, memungkinkan baterai terisi penuh hanya dalam 10 menit.
Fase eksperimental melihat pembuatan baterai kantong seukuran prangko, 10 hingga 20 kali lebih besar dari kebanyakan baterai koin yang diproduksi di laboratorium universitas. Hebatnya, baterai ini mempertahankan 80% dari kapasitasnya bahkan setelah 6.000 siklus, mengungguli baterai kantong lain yang saat ini ada di pasaran.
Inovasi dari Harvard ini lebih dari sekadar prestasi akademik; Ini menandakan lompatan besar ke depan dalam teknologi baterai. Dengan peningkatan kapasitas, keamanan, dan efisiensinya, baterai logam lithium yang dikembangkan oleh Li dan timnya memegang potensi untuk merevolusi penyimpanan dan penggunaan energi, terutama pada kendaraan listrik, menandai tonggak penting dalam perjalanan kami menuju masa depan yang lebih berkelanjutan dan hemat energi.
Waktu posting: Jan-12-2024
