Tiongkok temukan solusi atasi kelemahan baterai lithium

Drone sedang diuji. Foto: Institut Fisika Kimia Dalian

Menurut Science Direct, perkembangan globalisasi yang pesat telah meningkatkan permintaan energi secara signifikan, sehingga mendorong pencarian sumber energi baru. Baterai litium merupakan perangkat penyimpanan energi yang paling diminati saat ini, dan digunakan di berbagai industri, mulai dari drone hingga kendaraan listrik...

Meskipun potensinya besar, baterai litium memiliki kelemahan serius pada suhu rendah. Saat beroperasi di lingkungan bersuhu rendah, metrik kinerja baterai litium seperti kapasitas, daya keluaran, dan masa pakai baterai berkurang secara signifikan.

Studi menunjukkan bahwa di lingkungan bersuhu di bawah -40 derajat Celsius, kapasitas baterai dapat berkurang hingga 12%. Lebih lanjut, 38% wilayah Tiongkok kemungkinan akan mengalami suhu di bawah -20 derajat Celsius sepanjang tahun, yang menimbulkan banyak tantangan bagi baterai litium.

Pada tanggal 16 Maret, Science and Technology Daily melaporkan bahwa tim peneliti dari Institut Fisika Kimia Dalian yang dipimpin oleh Chen Zhongwei menguji baterai lithium dalam drone yang terbang dalam suhu yang sangat rendah di Kota Mohe, Provinsi Heilongjiang, Tiongkok Timur Laut.

Drone yang diuji bekerja dengan andal pada suhu yang sangat rendah, membuka potensi baru untuk operasi udara ekstrem. Dengan mempertahankan kinerja yang stabil pada suhu -36 derajat Celcius, baterai memastikan pasokan daya tanpa gangguan, menjadikannya solusi yang menjanjikan untuk aplikasi penting seperti eksplorasi kutub, patroli perbatasan, bantuan bencana, dan logistik.

Selama uji terbang, drone tetap stabil dan memenuhi ekspektasi ketahanan meskipun cuaca dingin. Drone berhasil memenuhi serangkaian kriteria, termasuk proses start-up yang cepat, kemampuan melayang di ketinggian tinggi, dan navigasi rute yang kompleks. Lebih lanjut, kapasitas baterainya tetap stabil, tanpa penurunan daya atau kehilangan daya yang tak terduga dalam kondisi dingin ekstrem.

Untuk mengatasi degradasi baterai litium dalam kondisi dingin ekstrem, tim peneliti di Institut Fisika Kimia Dalian menyempurnakan perangkat tersebut dengan mengoptimalkan formula elektrolit dan memodifikasi material anoda, sehingga memperluas rentang suhu operasi baterai secara signifikan. Hasilnya, baterai baru ini dapat menyediakan daya berkelanjutan pada rentang suhu -40°C hingga 50°C.

Selain itu, para peneliti meningkatkan jangkauan baterai di cuaca dingin dengan menerapkan manajemen termal adaptif dan desain impedansi suhu rendah. Hasilnya, kehilangan daya tahan baterai pada suhu -40°C kurang dari 10%, jauh lebih baik daripada rata-rata saat ini yang mencapai 30-50%. Ini berarti baterai baru ini dapat membantu drone menyelesaikan misi di daerah dingin dan dataran tinggi tanpa perlu sering diisi ulang.

Tn. Chen Zhongwei menambahkan bahwa tim peneliti akan terus meningkatkan kinerja baterai dan memperluas penerapan perangkat ini di lingkungan yang keras.