Bagaimana Kayu Bisa Jadi Sumber Baterai Kendaraan Listrik Masa Depan

"Sifat utama yang Anda inginkan dalam struktur parkir suatu material ini adalah ia dapat dengan mudah mengambil ion litium atau natrium dan melepaskannya, dan tidak hancur berantakan," imbuh dia.

Ketika baterai digunakan untuk menyalakan suatu mesin seperti mobil listrik, ion-ion bergerak kembali ke katoda setelah melepaskan elektron - elektron bergerak melalui kabel di sirkuit listrik, memindahkan energi ke kendaraan.

Grafit, kata Pestana, adalah bahan yang "spektakuler" karena bekerja dengan sangat baik sebagai anoda yang memungkinkan terjadinya reaksi semacam itu. Beberapa alternatif, termasuk struktur karbon yang diturunkan dari lignin, masih perlu menunjukkan kalau mereka siap untuk pekerjaan itu.

Namun, ada banyak perusahaan yang mengeksplorasi potensi lignin dalam pengembangan baterai, seperti Bright Day Graphene di Swedia, yang membuat grafin - formasi karbon lainnya - dari lignin.

Lehtonen memuji keunggulan bahan anoda karbon perusahaannya, yang diberi nama Lignode. Dia tidak mau mengungkap bagaimana tepatnya Stora Enso mengubah lignin menjadi struktur karbon keras, atau apa tepatnya struktur itu, namun mengatakan proses tersebut melibatkan pemanasan lignin - tetapi suhunya tidak setinggi yang diperlukan untuk produksi grafit sintetik.

Salah satu fitur penting dari struktur karbon yang dihasilkan adalah "amorf", atau tidak beraturan, kata Lehtonen: "Ini sebenarnya memungkinkan lebih banyak mobilitas ion masuk dan keluar."

Stora Enso mengklaim bahwa ini akan membantu mereka membuat baterai lithium ion atau sodium ion yang dapat diisi ulang hanya dalam waktu delapan menit. Pengisian cepat adalah tujuan utama pengembang baterai kendaraan listrik.

Penelitian terpisah terhadap anoda karbon yang diturunkan dari lignin, oleh Magda Titirici dan rekan di Imperial College London, Inggris, menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk membuat lapisan konduktif yang mengandung struktur karbon yang rumit dan tidak beraturan dengan banyak retak yang kaya oksigen.

Retak-retak ini tampaknya meningkatkan reaktivitas anoda dengan ion yang dipindahkan dari katoda dalam baterai ion natrium, kata Titirici, yang akibatnya mempersingkat waktu pengisian: "Lapisan konduktif ini sangat bagus untuk baterai".

Wyatt Tenhaeff, di University of Rochester di New York State, juga telah membuat anoda turunan lignin di laboratorium. Lignin "sangat keren", kata dia, karena merupakan produk sampingan yang punya banyak kegunaan.

Dalam percobaan, dia dan rekan-rekannya menemukan bahwa mereka dapat menggunakan lignin untuk membuat anoda dengan struktur mandiri, yang tidak memerlukan lem atau pengumpul arus yang terbuat dari tembaga - komponen umum dalam baterai lithium ion. Meskipun cara ini dapat mengurangi ongkos anoda karbon yang terbuat dari lignin, dia skeptis bahwa mereka dapat bersaing secara komersial dengan anoda grafit.

"Saya pikir ini tidak akan memberi perubahan yang cukup besar dalam hal biaya atau kinerja, untuk menggantikan grafit yang sudah banyak dipakai," katanya.

Ada juga persoalan keberlanjutan. Chelsea Baldino, seorang peneliti di International Council on Clean Transportation, mengatakan bahwa selama lignin yang digunakan untuk produksi anoda diekstraksi sebagai produk sampingan dari proses pembuatan kertas, pohon tambahan tidak akan ditebang untuk membuat baterai.