Baterai Generasi Baru yang Tahan Lama dan Mampu Mengisi Daya dengan Cepat

Seperti yang sedang diteliti oleh tim Stanford ini, baterai logam litium padat energi, dengan pengisian cepat, dan tidak mudah terbakar yang bertahan lama, dapat mengatasi hambatan utama penggunaan kendaraan listrik secara luas. Selain kendaraan listrik baterai model ini nantinya juga berguna untuk berbagai manfaat lainnya.

Selama ini baterai elektrolit padat terkemuka berupa keramik. Keramik memungkinkan pengangkutan cepat ion litium dan secara fisik memisahkan dua elektroda yang menyimpan energi, kemampuan tahan panas atau api. Namun kekurangan dari bahan ini adalah sering terjadi retakan kecil di permukaannya, seperti halnya lantai keramik.

Melalui lebih dari 60 kali percobaan, bahan keramik sering dipenuhi dengan retakan, penyok, dan memiliki celah nanoskopik, banyak yang lebarnya kurang dari 20 nanometer. Selembar kertas tebalnya sekitar 100.000 nanometer. Selama pengisian cepat, Chueh dan tim mengatakan, retakan yang melekat ini terbuka, memungkinkan litium untuk masuk.

Dalam setiap percobaan, para peneliti menerapkan probe listrik ke elektrolit padat, membuat baterai mini, dan menggunakan mikroskop elektron untuk mengamati pengisian cepat secara real time. Selanjutnya, mereka menggunakan sinar ion sebagai pisau bedah untuk memahami mengapa litium terkumpul di permukaan keramik di beberapa lokasi, seperti yang diinginkan, sementara di tempat lain mulai menggali, semakin dalam, hingga jembatan litium melintasi elektrolit padat, menciptakan arus pendek.

Perbedaannya adalah tekanan, saat probe listrik hanya menyentuh permukaan elektrolit, litium berkumpul dengan indah di atas elektrolit bahkan saat baterai diisi dalam waktu kurang dari satu menit. Namun, ketika probe menekan ke dalam elektrolit keramik, meniru tekanan mekanis lekukan, tekukan, dan puntiran, kemungkinan besar baterai mengalami korsleting.
Halaman Selanjutnya....