Baterai Natrium Solid-state Murah yang Dapat Diisi Daya dengan Cepat Muncul ke Permukaan
Baterai natrium ditetapkan menjadi komponen penting sistem energi, yang menyediakan sebagian besar daya litium tanpa harga tinggi dan biaya lingkungan.
Para peneliti AS telah membuat baterai natrium solid-state bebas anoda, yang menjanjikan tingkat keamanan yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah daripada baterai tradisional.
“Meskipun sebelumnya telah ada baterai natrium, solid-state, dan bebas anoda, belum ada yang berhasil menggabungkan ketiga ide ini hingga sekarang,” kata Grayson Deysher, kandidat PhD di University of California – San Diego, dan penulis pertama makalah yang diterbitkan di Nature Energy.
Baterai dapat diisi dan dikosongkan selama 400 siklus tanpa mengalami penurunan daya.
Deysher telah mengajukan permohonan paten untuk baterai tersebut, bersama dengan penulis senior Profesor Ying Shirley Meng dari University of Chicago.
Baterai biasanya berisi anoda, yang memasok elektron, dan katoda, yang menerimanya.
Aliran elektron dari anoda ke katoda, melalui sirkuit, menghasilkan listrik.
Baterai juga memerlukan kolektor arus, yang menghubungkan anoda dan katoda dengan sirkuit luar, dan elektrolit, yang memungkinkan partikel bermuatan mengalir melalui bagian dalam baterai.
Baterai tanpa anoda dapat dibuat dengan menyimpan partikel bermuatan langsung pada kolektor arus.
Secara teori, hal ini membuat baterai lebih murah dan lebih padat energi, karena mengandung lebih sedikit bahan, tetapi pada kenyataannya sulit dilakukan.
"Pada baterai bebas anoda, harus ada kontak yang baik antara elektrolit dan kolektor arus," kata Deysher.
"Hal ini biasanya sangat mudah dilakukan saat menggunakan elektrolit cair, karena cairan dapat mengalir ke mana-mana dan membasahi setiap permukaan. Elektrolit padat tidak dapat melakukan ini."
Sayangnya, baterai bebas anoda dengan elektrolit cair cenderung berumur sangat pendek, karena cairan bereaksi dengan komponen baterai lainnya dan membeku.
Tim ini menghindari masalah tersebut dengan menggunakan pengumpul arus yang terbuat dari bubuk aluminium, yang dapat mengalir di sekitar elektrolit padat saat baterai dirakit.
Ini menghasilkan baterai natrium solid-state yang stabil, tanpa anoda.
“Baterai solid-state natrium biasanya dipandang sebagai teknologi yang masih jauh di masa depan, tetapi kami berharap bahwa makalah ini dapat lebih mendorong pengembangan lebih lanjut di bidang natrium dengan menunjukkan bahwa baterai ini memang dapat bekerja dengan baik, bahkan lebih baik daripada versi litium dalam beberapa kasus,” kata Deysher.