Studi Baru Universitas Oxford Dapat Membantu Penelitian Membuka Baterai “Permainan” Untuk Kendaraan Listrik dan Penerbangan

Studi Baru Universitas Oxford Dapat Membantu Penelitian
Baterai kendaraan listrik (EV) yang ditingkatkan secara signifikan mampu selangkah lebih dekat berkat studi baru yang dipimpin oleh para peneliti Universitas Oxford, yang diterbitkan hari ini di Nature.

Dengan memanfaatkan tehnik pencitraan canggih, mekanisme pengungkapan ini yang membuat baterai lithium metal solid-state (Li-SSBs) gagal. Jika ini mampu diatasi, baterai solid-state yang memanfaatkan anoda logam litium mampu beri tambahan peningkatan bertahap dalam jangkauan, keamanan, dan kinerja baterai EV, dan juga menopang memajukan penerbangan bertenaga listrik.

Salah satu penulis utama studi Universitas Oxford Dominic Melvin dikutip dari halaman https://www.smkn5-tng.com/, seorang mahasiswa PhD di Departemen Bahan Universitas Oxford, mengatakan: ‘Kemajuan baterai solid-state dengan anoda logam lithium adalah tidak benar satu tantangan paling utama yang dihadapi kemajuan teknologi baterai. . Sementara baterai lithium-ion selagi ini akan konsisten meningkat, penelitian baterai solid-state berpotensi menjadi teknologi bernilai tinggi dan pengubah permainan.’

Perbedaan Baterai Li-SSB

Li-SSB berbeda dari baterai lain dikarenakan mengganti cairan elektrolit yang gampang terbakar pada baterai konvensional dengan elektrolit padat dan memanfaatkan logam litium sebagai anoda (elektroda negatif). Penggunaan elektrolit padat menambah keamanan, dan pemanfaatan logam litium berarti lebih banyak daya yang mampu disimpan. Tantangan kronis dengan Li-SSB, bagaimanapun, adalah bahwa mereka rentan pada korsleting selagi mengisi daya dikarenakan pertumbuhan ‘dendrit’: filamen logam litium yang menembus elektrolit keramik.

Sebagai bagian dari proyek SOLBAT Faraday Institution , para peneliti dari Departemen Bahan, Kimia, dan Ilmu Teknik Universitas Oxford, telah memimpin serangkaian penyelidikan mendalam untuk mengetahui lebih lanjut mengenai bagaimana hubungan arus pendek ini terjadi.

Dalam studi teranyar ini, grup selanjutnya memanfaatkan tehnik pencitraan canggih yang disebut X-ray computed tomography di Diamond Light Source untuk memvisualisasikan kegagalan dendrit dalam teliti yang belum dulu terjadi sebelumnya selama sistem pengisian daya. Studi pencitraan baru mengungkapkan bahwa inisiasi dan penyebaran retakan dendrit adalah sistem yang terpisah, didorong oleh mekanisme dasar yang berbeda. Retakan dendrit diawali disaat litium terakumulasi di pori-pori di bawah permukaan. Saat pori-pori menjadi penuh, pengisian baterai lebih lanjut menambah tekanan, yang membuat keretakan. Sebaliknya, propagasi terjadi dengan litium hanya mengisi lebih dari satu retakan, melalui mekanisme bukaan baji yang mendorong retakan terbuka dari belakang.

Membuka Baterai “Permainan” Untuk Kendaraan Listrik dan Penerbangan
Pemahaman baru ini perlihatkan jalan ke depan untuk mengatasi tantangan teknologi Li-SSB. Dominic Melvin berkata: ‘Misalnya, selagi tekanan pada anoda litium mampu baik untuk menjauhkan celah yang berkembang pada antarmuka dengan elektrolit padat pada selagi pelepasan, hasil kami perlihatkan bahwa terlalu banyak tekanan mampu merusak, membuat perambatan dendrit dan korsleting pada pengisian lebih mungkin.’ Studi ‘Dendrit inisiasi dan propagasi dalam baterai lithium metal solid-state’ telah dipublikasikan di Nature .