Sains & Teknologi

Baterai Aluminium Ditemukan Lebih Berkelanjutan

Penelitian dari Chalmers University of Technology di Swedia dan National Institute of Chemistry di Slovenia yang terbaru berfokus pada pembuatan baterai yang lebih berkelanjutan dan efektif. Mengubah baterai lithium-ion untuk baterai aluminium bisa menjadi langkah menuju masa depan yang lebih ramah lingkungan, terutama karena aluminium sudah merupakan logam yang terkenal dengan sifat daur ulang yang lebih baik.

“Biaya material dan dampak lingkungan yang kita bayangkan dari konsep baru kami jauh lebih rendah daripada yang kita lihat hari ini, menjadikannya layak untuk penggunaan skala besar, seperti taman sel surya, atau penyimpanan energi angin, misalnya,” kata penulis Patrik Johansson, Profesor di Departemen Fisika di Chalmers. “Selain itu, konsep baterai baru kami memiliki kepadatan energi dua kali lipat dibandingkan dengan baterai aluminium yang ‘canggih’ saat ini.”

Langkay jenius dalam konsep penelitian adalah mengganti katoda grafit yang telah digunakan pada baterai aluminium sebelumnya dengan katoda berstruktur nano organik, terbuat dari molekul antrakuinon berbasis karbon. Kelebihan menggunakan katoda antrakuinon adalah bahwa ia mampu menyimpan pembawa muatan positif dari elektrolit (solusi di mana ion bergerak di antara elektroda), yang berarti ada kepadatan energi yang lebih tinggi dalam baterai.

“Karena bahan katoda baru memungkinkan untuk menggunakan pembawa muatan yang lebih tepat, baterai dapat memanfaatkan potensi aluminium dengan lebih baik. Sekarang, kami melanjutkan pekerjaan dengan mencari elektrolit yang lebih baik. Versi saat ini mengandung klorin – kami ingin menyingkirkan itu, “kata penulis Niklas Lindahl, yang mempelajari mekanisme internal yang mengatur penyimpanan energi di Chalmers University of Technology.

Walaupun penelitian ini baru pada tahap awal dan belum tersedia secara komersial, penulis berharap suatu hari mereka dapat mengganti baterai lithium-ion.

“Tentu saja, kami berharap mereka bisa. Tetapi di atas semua itu, mereka bisa saling melengkapi, memastikan bahwa baterai lithium-ion hanya digunakan di mana sangat diperlukan. Sejauh ini, baterai aluminium hanya setengah energi-padat seperti baterai lithium-ion, tetapi tujuan jangka panjang kami adalah untuk mencapai kepadatan energi yang sama. Masih ada hubungannya dengan elektrolit, dan dengan mengembangkan mekanisme pengisian yang lebih baik, tetapi aluminium pada prinsipnya pembawa muatan yang jauh lebih baik daripada lithium, karena multivalen – yang berarti setiap ion ‘mengkompensasi’ beberapa elektron. Lebih lanjut, baterai memiliki potensi untuk secara signifikan lebih sedikit merusak lingkungan, “kata Johansson.

Jika para peneliti berhasil dalam tujuannya, baterai pada akhirnya dapat ditingkatkan untuk menyimpan energi angin dan matahari dengan jauh lebih murah.

Sumber: Science DailyEnergy Storage Materials