Peneliti Tiongkok telah merekayasa komponen baterai litium baru yang menjanjikan perluasan jangkauan kendaraan listrik (EV) secara signifikan – berpotensi menggandakannya tanpa menambah ukuran atau berat baterai. Terobosan ini mengatasi keterbatasan utama teknologi litium-ion saat ini, termasuk kepadatan energi dan kinerja di iklim dingin.
Masalah dengan Baterai Lithium yang Ada
Baterai litium tradisional mengandalkan pelarutan garam litium dalam pelarut untuk memungkinkan pergerakan ion dan menghasilkan listrik. Namun, pelarut ini memerlukan volume yang besar, menghambat miniaturisasi, dan sering kali berkinerja buruk pada suhu di bawah nol derajat. Sistem elektrolit cair yang ada saat ini kesulitan untuk melampaui ~350 watt-jam per kilogram (Wh/kg), sehingga mendorong banyak produsen beralih ke alternatif bahan padat yang lebih kompleks.
Terobosan Baru: Pelarut Hidrokarbon Berfluorinasi
Tim peneliti di Universitas Nankai telah memperkenalkan pelarut “hidrokarbon terfluorinasi”. Pelarut ini meningkatkan kelarutan garam litium, secara signifikan mengurangi jumlah elektrolit yang dibutuhkan sekaligus meningkatkan efisiensi. Tidak seperti interaksi litium-oksigen konvensional, sistem ini memungkinkan pelepasan ion dan transfer muatan lebih cepat, dua proses yang biasanya berlawanan satu sama lain.
“Daya tarik fluor yang lebih lemah pada litium membantu mengatasi hal tersebut,” jelas Profesor Zhao Qing dari Universitas Nankai.
Sistem elektrolit baru ini mencapai kepadatan energi melebihi 700 Wh/kg pada suhu kamar dan hampir 400 Wh/kg pada -50°C. Kinerja ini menyaingi baterai solid-state dengan tetap mempertahankan keunggulan elektrolit cair (biaya lebih rendah, produksi lebih mudah).
Implikasinya terhadap Kendaraan Listrik dan Selebihnya
Implikasinya sangat signifikan: Kendaraan listrik yang saat ini mampu menempuh jarak 500 km dengan sekali pengisian daya secara teoritis dapat melampaui 1.000 km dengan teknologi baterai baru ini. Para peneliti percaya bahwa inovasi ini tidak hanya akan memperluas jangkauan tetapi juga meningkatkan kegunaan di daerah dingin dimana kinerja baterai sering menurun.
Selain itu, pengoperasian baterai yang konsisten dalam suhu ekstrem menunjukkan potensi penerapan pada drone dan kendaraan di ketinggian. Perkembangan ini mewakili lompatan besar dalam teknologi penyimpanan energi, mempersempit kesenjangan antara kinerja baterai cair dan solid-state.
Peningkatan efisiensi sistem ini dapat mempercepat adopsi kendaraan listrik dengan mengatasi kekhawatiran akan jangkauan dan meningkatkan kinerja di dunia nyata, khususnya dalam iklim yang menantang.
