Teknik Revolusioner: Cara Baru Memproduksi Elektrolit Berbahan Padatan Polimer untuk Baterai Massal

Sebuah tim peneliti, yang dipimpin oleh Profesor Seok Ju Kang di School of Energy and Chemical Engineering di UNIST, telah mengungkapkan sebuah teknik terobosan untuk memproduksi massal elektrolit padat polimer, komponen penting dalam baterai.

Sebuah tim peneliti, yang dipimpin oleh Profesor Seok Ju Kang di School of Energy and Chemical Engineering di UNIST, telah mengungkapkan sebuah teknik terobosan untuk memproduksi massal elektrolit berbahan padatan polimer, komponen penting dalam baterai.

Berbeda dengan metode pengecoran leleh tradisional, tim ini memperkenalkan metode pengecoran sentrifugal horizontal untuk mengatasi batasan yang ada. Pendekatan inovatif tersebut telah memperbarui proses produksi untuk elektrolit padat polimer berkualitas tinggi, berpotensi merevolusi industri baterai.

Gambaran dari proses fabrikasi untuk SPE yang berasal dari HCC, menggunakan alat khusus yang disertai dengan gambar digital dari kedua film HCC dan SPE.

Mengambil inspirasi dari teknik pengecoran sentrifugal horizontal yang digunakan dalam memproduksi pipa besi, tim peneliti berhasil mencapai elektrolit padat polimer yang seragam dengan memutar larutan secara horizontal selama pembuatan. Metode tersebut memastikan pemborosan bahan baku minimal dan menawarkan kinerja elektrokimia yang superior, kelayakan ekonomi, dan efektivitas yang lebih baik dibandingkan dengan metode konvensional.

Dengan mengadaptasi proses pembuatan pipa besi, tim ilmuwan telah mengembangkan metode yang mampu memproduksi elektrolit padat yang seragam dan berkualitas tinggi secara massal.

Teknologi yang baru dikembangkan ini memungkinkan peningkatan kecepatan produksi hingga 13 kali lipat dengan menghilangkan kebutuhan akan pengeringan larutan polimer dan perlakuan panas vakum, sehingga sangat menyederhanakan proses manufaktur.

Selain itu, volume produksi dapat dengan mudah disesuaikan dengan mengubah ukuran silinder pengecoran sentrifugal horizontal, memastikan ketebalan dan kualitas permukaan yang konsisten dari elektrolit padat polimer, yang ideal untuk produksi baterai.

Mikrograf SEM penampang melintang membandingkan film SPE yang diproduksi melalui metode pengecoran larutan (bagian atas) dan metode HCC (bagian bawah).

Melalui metode ini, tim peneliti telah mencapai peningkatan stabilitas dan kinerja baterai tanpa mengubah komposisi material.

Penghapusan proses perlakuan panas vakum yang memakan waktu dan energi adalah aspek kunci dari penelitian ini, yang memungkinkan produksi massal yang efisien dari elektrolit padat polimer.

(a) Plot kronopotensiometri membandingkan film SPE yang dicetak melalui larutan (hitam) dan yang berasal dari HCC (oranye) dalam sel simetris Li//Li pada kepadatan arus tetap 0,15 mA cm−2. Kemampuan laju untuk (b) film SPE yang dicetak melalui larutan dan (c) film SPE yang berasal dari HCC dalam sel simetris Li//Li, dievaluasi pada rentang kepadatan arus dari 0,01 hingga 0,20 mA cm−2. (d) Representasi skematis dari sel koin tipe 2032 yang terdiri dari katoda LFP dan anoda Li, dengan memasukkan SPE yang berasal dari HCC. Ketahanan siklus sel koin tipe 2032 yang menggabungkan SPE yang dicetak melalui larutan (titik hitam) dan yang berasal dari HCC (titik oranye) pada C-rate (e) 0,5 dan (f) 1,0.

Referensi:

[1] https://news.unist.ac.kr/revolutionary-method-developed-for-mass-producing-polymer-solid-electrolytes/ diakses pada 30 Maret 2024

[2] Hyunwoo Kim, Jihye Kim, Juho Lee, Minju Lee, Min Kyung Kim, Seokhoon Ahn, Jinsoo Kim, Jungho Jin, Seok Ju Kang. High-performance solid-state Li-ion batteries enabled by homogeneous, large-area ferroelectric PVDF-TrFE solid polymer electrolytes via horizontal centrifugal casting methodEnergy Storage Materials, 2024; 67: 103260 DOI: 10.1016/j.ensm.2024.103260

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Scroll to Top