Proses yang sama yang menguras baterai ponsel Anda bahkan ketika dimatikan bahkan lebih menjadi masalah untuk baterai logam-litium, yang sedang dikembangkan untuk perangkat elektronik yang lebih kecil dan lebih ringan, kendaraan listrik jarak jauh, dan lainnya. kegunaan.
Sekarang para ilmuwan di Universitas Stanford dan Laboratorium Akselerator Nasional SLAC Departemen Energi telah melihat skala atom pertama pada bagaimana proses ini, yang disebut penuaan kalender, menyerang anoda logam-litium, atau elektroda negatif. Mereka menemukan bahwa sifat elektrolit baterai, yang membawa muatan di antara elektroda, berdampak besar pada penuaan - faktor yang perlu diperhitungkan saat mengembangkan elektrolit yang memaksimalkan kinerja baterai.
Studi tersebut juga mengungkapkan bahwa penuaan kalender dapat menghabiskan 2-3% dari pengisian baterai lithium-metal hanya dalam 24 jam - kerugian yang akan memakan waktu tiga tahun pada baterai lithium-ion. Meskipun rembesan muatan ini melambat seiring waktu, namun bertambah dengan cepat dan dapat mengurangi masa pakai baterai hingga 25%.
Pekerjaan kami menunjukkan bahwa elektrolit dapat membuat perbedaan besar dalam stabilitas baterai yang disimpan, kata SLAC dan Profesor Yi Cui dari Stanford, yang memimpin penelitian dengan Profesor Zhenan Bao dari Stanford. Ini adalah sesuatu yang orang-orang tidak benar-benar menghabiskan waktu untuk melihat atau menggunakan sebagai cara untuk memahami apa yang sedang terjadi.
artikel lain:Studi Mengungkapkan Penurunan Biaya Baterai Lithium-Ion
Baterai yang lebih ringan untuk mobil jarak jauh
Seperti baterai lithium-ion saat ini, baterai lithium-metal menggunakan ion lithium untuk mengangkut muatan bolak-balik di antara elektroda. Tetapi jika baterai lithium-ion memiliki anoda yang terbuat dari grafit, baterai lithium-metal memiliki anoda yang terbuat dari logam litium, yang jauh lebih ringan dan berpotensi menyimpan lebih banyak energi untuk volume dan berat tertentu. Hal ini sangat penting terutama untuk kendaraan listrik, yang menghabiskan banyak energi untuk membawa baterai beratnya. Meringankan beban mereka dapat menurunkan biaya dan meningkatkan jarak tempuh mereka, membuat mereka lebih menarik bagi konsumen.
Konsorsium Baterai 500 DOE, termasuk SLAC dan Stanford, memiliki tujuan untuk mengembangkan baterai logam litium untuk kendaraan listrik yang dapat menyimpan hampir tiga kali lebih banyak muatan per unit berat daripada baterai EV saat ini. Meskipun mereka telah membuat banyak kemajuan dalam meningkatkan kepadatan energi dan masa pakai baterai ini, mereka masih memiliki cara untuk melakukannya. Mereka juga bergulat dengan masalah dendrit, pertumbuhan seperti jari pada anoda yang dapat membuat baterai menjadi pendek dan terbakar.
Selama beberapa tahun terakhir, Bao dan Cui, yang merupakan peneliti di Institut Stanford untuk Ilmu Material dan Energi di SLAC, telah bekerja sama untuk menemukan solusi untuk masalah ini, termasuk lapisan baru untuk mencegah pertumbuhan dendrit pada anoda logam litium dan a elektrolit baru yang juga mencegah pertumbuhan dendrit.
Sebagian besar penelitian seperti itu berfokus pada meminimalkan kerusakan yang disebabkan oleh pengisian dan pengosongan berulang, yang menyebabkan ketegangan dan retakan elektroda dan membatasi masa kerja baterai, kata David Boyle, seorang mahasiswa PhD di lab Cui.
Namun dalam studi ini, katanya, tim ingin menguji berbagai elektrolit dengan susunan kimiawi yang berbeda untuk mendapatkan gambaran umum tentang bagaimana anoda lithium-metal menua.
Sumber: scienceblog.com-pixabay.com
Baca juga:
Bioma Mulut Kuno Menunjukkan Kesehatan Secara Keseluruhan
