Desain Baterai ini Memungkinkan “Kentang” menjadi Baterai Masa Depan

blank
Kentang sebagai Pengganti Baterai, Sumber : Deviantart

Kentang merupakan salah satu makanan favorit semua orang. Beberapa daerah memanfaatkan kentang sebagai makanan pokok mereka. Hal ini dikarenakan kentang mengandung banyak unsur bermanfaat, seperti kalium.

Tahukah anda, ternyata kalium juga dapat dimanfaatkan untuk baterai. Pada umumnya,  Lithium merupakan unsur yang paling sering digunakan untuk pembuatan baterai. Hampir semua elektronik, seperti laptop, smartphone, dan lain lain menggunakan baterai ini. Namun, lithium memiliki beberapa kekurangan seperti mahal, kurang aman, dan tidak tahan lama[2]. Para ilmuwan di banyak bidang bekerja sepanjang waktu untuk meningkatkan dan mengganti teknologi baterai lithium-ion. Dalam hal ini, para peneliti mencari jenis baterai murni khusus, baterai logam yang menjaga kemampuan mengisi ulang dan masa pakai yang lebih lama dari senyawa lithium dan anoda grafit. Mereka mendapatkan bahwa kalium memiliki potensi, namun setelah diuji coba ternyata tidak sebagus yang diharapkan.

Setelah didesain ulang, ternyata ada kemungkinan kalium menjadi lebih baik dibandingkan lithium. Kemungkinan tersebut adalah desain dengan kombinasi anoda (sisi negatif baterai), katoda (sisi positif baterai), dan senyawa dari kalium. Hasilnya, diluar dugaan! Kombinasi itu dipercaya mampu meningkatkan kemampuan pemulihan dari dendrit[3]. Dendrit adalah sejenis jarum yang ada pada anoda, biasanya dalam prosesnya dendrit akan kekurangan densitas energinya dan dalam kasus terparah, meledak. Itulah alasan kenapa dendrit harus dipulihkan[2].

blank
Dendrit, Sumber : UPS Battery Center

Bagaimana cara kerja penyembuhan dendrit? Biasanya, dendrit tumbuh dan memiliki ujung tajam yang menembus bagian baterai yang vital dan mudah berubah, yang menyebabkan kebocoran bahan kimia atau risiko kebakaran. Atom-atom litium memiliki mobilitas permukaan yang rendah, yang berarti atom-atom yang bergabung membentuk dendrit akhirnya saling bertumpuk, seperti tetesan yang membentuk es besar di sudut atap rumah[3].

Berbeda dengan Lithium, Kalium memiliki mobilitas permukaan yang lebih tinggi, artinya atom menumpuk, tetapi kemudian menyebar sendiri. Gambarannya seperti pasir yang dituangkan dalam lingkaran luas. Hal ini cukup menguntungkan karena dapat mengurangi resiko meledak[3].

blank
Mekanisme Kerja Baterai Kalium, Sumber : Prateek, 2020

Adapun mekanisme dari baterai tersebut dikendalikan oleh panas dari baterai itu sendiri. Menurut peneliti, panas dari baterai cukup untuk menyebarkan atom di atas permukaan dan sistemnya tidak akan melelehkan kalium atau merusak baterai secara keseluruhan[3].

Menurut peneliti, penemuan tentang baterai yang dapat memulihkan diri sendiri memang bukanlah yang pertama. Tapi melihat kalium yang murah dan mudah didapatkan, merupakan hal yang menguntungkan untuk dunia industri baterai kedepannya[1]. Semoga hal ini bisa terwujud.

Sumber :

[1] Delbert, Caroline. 2020. “Potassium Metal Batteries Are Almost As Good As Lithium-Ion“. Diakses pada tanggal 13 Maret 2020 di : https://www.popularmechanics.com/science/a31214405/potassium-metal-batteries/

[2] Delbert, Caroline. 2020. “What Happens Inside a Battery to Make It Catch Fire?“. Diakses pada tanggal 13 Maret 2020 di : https://www.popularmechanics.com/science/a30814305/battery-chemical-reactions-fire/

[3] Prateek Hundekar, Swastik Basu, Xiulin Fan, Lu Li, Anthony Yoshimura, Tushar Gupta, Varun Sarbada, Aniruddha Lakhnot, Rishabh Jain, Shankar Narayanan, Yunfeng Shi, Chunsheng Wang, and Nikhil Koratkar. 2020. “In situ healing of dendrites in a potassium metal battery“. PNAS.

Baca juga:

[4] Wells, Torie. 2020. “Potassium Metal Battery Emerges as a Rival to Lithium-Ion Technology“. Diakses pada tanggal 13 Maret 2020 di : https://news.rpi.edu/content/2020/03/02/potassium-metal-battery-emerges-rival-lithium-ion-technology

 

Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:

Yuk Ajukan Pertanyaaan atau Komentar