Teknologi baterai baru membuat kendaraan listrik lebih aman.

Meskipun masih dalam tahap penelitian, teknologi baterai solid-state berbasis magnesium menarik perhatian karena masa pakainya yang lebih unggul dibandingkan dengan desain tradisional.

Meskipun dianggap sebagai alternatif yang menjanjikan untuk teknologi baterai lithium-ion karena potensi keamanannya dan biaya material yang lebih rendah, reaksi yang tidak diinginkan pada antarmuka antara komponen baterai magnesium padat menyebabkan penurunan kinerja dan memperpendek masa pakai baterai.

Industri ini berupaya membuat baterai kendaraan listrik lebih aman dan lebih tahan lama.

FOTO: REUTERS

Sebuah tim peneliti di Universitas Tohoku (Jepang) telah menemukan cara untuk mengubah reaksi kimia yang biasanya menurunkan kinerja baterai menjadi mekanisme yang meningkatkan stabilitas dan transportasi ion. Mereka menemukan bahwa reaksi persimpangan ini tidak perlu dihilangkan; sebaliknya, dengan mengontrolnya secara cermat, mobilitas ion magnesium di dalam baterai dapat ditingkatkan sekaligus menjaga stabilitas jangka panjang.

Tim peneliti mengembangkan elektroda anoda paduan magnesium-timah (Mg-Sn) untuk menyeimbangkan reaktivitas kimia dan transportasi ion. Dengan menyesuaikan struktur permukaan dan internal anoda, mereka menciptakan kondisi yang mendukung pengendapan magnesium yang lebih seragam dan pergerakan ion yang lebih lancar selama pengisian dan pengosongan.

Profesor Hao Li dari Institut Penelitian Material Canggih di Universitas Tohoku mengatakan: "Untuk waktu yang lama, reaksi antarmuka dianggap sebagai sesuatu yang harus dihindari. Tetapi penelitian kami menunjukkan bahwa ketika reaksi-reaksi ini diatur dengan cermat dan bukan ditekan, reaksi tersebut dapat membantu baterai magnesium padat beroperasi jauh lebih efisien."

Video ini menunjukkan pengujian teknologi "pengisian daya baterai" pada mobil listrik di Tiongkok.

Kunci untuk memajukan teknologi baterai magnesium solid-state.

Untuk membuat anoda yang lebih baik, tim peneliti menggabungkan timah ke dalam magnesium, membentuk senyawa stabil _Mg₂Sn , yang membantu mengatur reaksi di dalam baterai. Tim tersebut menguji berbagai paduan berbasis magnesium dengan subfase yang berbeda untuk menentukan komposisi yang menghasilkan kinerja elektrokimia terbaik, kemudian mengevaluasi material tersebut dalam kondisi operasi baterai, mengukur faktor-faktor seperti transportasi ion, stabilitas antarmuka, dan perilaku siklus.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa paduan Mg-Sn yang dioptimalkan memberikan kinerja keseluruhan terkuat, mempertahankan operasi yang stabil selama lebih dari 1.300 jam selama pengujian baterai solid-state. Paduan ini juga menunjukkan kinerja siklus pengisian/pengosongan 400 kali lebih lama daripada magnesium murni, membuktikan peningkatan signifikan dalam masa pakai baterai.

Para peneliti menyarankan bahwa pengembangan baterai di masa depan tidak hanya harus fokus pada peningkatan konduktivitas ion, tetapi juga pada pengendalian reaksi kimia yang terjadi pada antarmuka tersebut. Temuan mereka menunjukkan bahwa menyeimbangkan reaktivitas dan transportasi ion secara bersamaan dapat memberikan strategi desain baru untuk sistem baterai solid-state di masa depan.

Sumber: https://thanhnien.vn/cong-nghe-pin-moi-giup-xe-dien-an-toan-hon-185260527143149412.htm