Sains & Teknologi

Hadiah Nobel 2019 Bidang Kimia: Kemenangan Menggembirakan untuk Pelopor Baterai Li-ion

Durasi Baca: 2 menit

Ringan dan mampu menyimpan sejumlah besar listrik, baterai lithium-ion (Li-ion) telah mengubah banyak aspek kehidupan modern kita. Selama bertahun-tahun para pelopor di balik penemuan berpengaruh ini telah dinominasikan untuk Hadiah Nobel, kehormatan tertinggi dalam sains, tetapi mereka hanyalah penunggang di putaran kompetisi sebelumnya.

Ini berubah pada 2019.

Pada hari Rabu, 9 Oktober, komite Nobel mengumumkan bahwa hadiah Kimia tahun ini jatuh ke tiga perintis – John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham, dan Akira Yoshino, yang pekerjaannya sangat penting untuk pengembangan baterai Li-ion
 
Tidak seperti baterai kimia lainnya seperti baterai mobil timbal-asam yang umum digunakan, baterai Li-ion tidak bergantung pada reaksi kimia untuk menyimpan dan melepaskan energi. Sebaliknya, itu tergantung pada aliran bolak-balik ion lithium (logam paling ringan dan elemen padat) antara elektroda melalui siklus muatan (discharge)

Ketiga pemenang membagikan hadiah yang sama untuk kontribusi gaya estafet dan tahun kerja mereka dengan fokus besar pada inovasi bahan anoda dan katoda baterai

Semuanya dimulai dengan M. Stanley Whittingham di latar belakang krisis petrolium pada 1970-an. Ahli kimia Inggris-Amerika yang bekerja dengan Exxon pada saat itu mengembangkan baterai lithium yang dapat diisi ulang pertama kali. Perangkat generasi pertama memiliki katoda yang terbuat dari titanium disulfida dan anoda yang terbuat dari lithium dan aluminium. Kedua elektroda dibangun dengan celah untuk dilalui ion lithium, itulah sebabnya mereka disebut elektroda interkalasi.

Namun, versi baterai Li-ion ini sangat reaktif dan tidak stabil, rentan terhadap panas berlebih dan terbakar. Dengan demikian tidak mengherankan bahwa beberapa kebakaran / ledakan terjadi di laboratorium Whittingham saat itu.

Pada tahun 1979, Goodenough, seorang veteran Amerika yang menjadi ahli kimia, datang dan mulai menguji lithium cobalt oxide (Li x CoO 2 ) sebagai bahan katoda baru. Modifikasinya memungkinkan penyimpanan energi dengan kepadatan lebih tinggi di dalam baterai. Belakangan, Sony mengkomersialkan jenis baterai ini di banyak produk perusahaan, tetapi Goodenough dikreditkan karena mengidentifikasi bahan katoda yang tepat, dan menciptakan desain yang masih digunakan di banyak baterai Li-ion. 

Sedangkan untuk leg terakhir, ahli kimia Jepang Akira Yoshino membuat baterai Li-ion pertama yang sukses secara komersial pada tahun 1985 dengan mengutak-atik desain Goodenough. Minyak coke yang dipilihnya kaya karbon (98% atau lebih tinggi) sebagai bahan anoda untuk memadukan lithium, yang secara signifikan meningkatkan keamanan dan kepraktisan baterai. Perangkat penyimpan energi yang dihasilkan ringan dan kuat, mampu menahan ratusan siklus charge-discharge tanpa penurunan kinerja

Bukan berita baru bahwa para ilmuwan dan insinyur di seluruh dunia saat ini bekerja keras untuk meningkatkan atau bahkan mengganti baterai Li-ion. Namun, penelitian asli oleh ketiga pemenang telah mengubah dunia kita secara positif dan signifikan. Teknologi penyimpanan energi yang ada di mana-mana ini digunakan untuk memberi daya apa pun mulai dari ponsel, laptop, dan mobil, hingga rumah dan bahkan wahana antariksa. Penemuan Nobel yang layak benar-benar mengisi dunia kita.

Wawancara tentang Hadiah Nobel Kimia 2019

Sumber: Nobel Prize

Leave a Reply