Dalam perpindahan dari kendaraan berbahan bakar bensin ke kendaraan listrik, salah satu masalah utama adalah jangkauan. Artinya, seberapa jauh kendaraan bisa pergi setelah diisi daya. Para peneliti telah menemukan cara untuk meningkatkan jangkauan kendaraan listrik hingga lebih dari 1.000 kilometer dengan sekali pengisian, yang merupakan lonjakan besar dari desain konvensional.
Mereka menggunakan bahan yang disebut silikon, yang biasanya digunakan dalam berbagai baterai karena ketersediaannya yang luas. Namun, silikon memiliki sifat yang sedikit merepotkan: ketika diisi daya, silikon akan membesar. Ini bisa membuat komponen baterai menjadi tiga kali lebih besar selama pengisian sebelum kembali ke ukuran semula. Tentu saja, perluasan yang cepat ini tidak diinginkan oleh para insinyur.
Sebagai solusi, para peneliti telah mencoba menggunakan silikon dalam bentuk partikel kecil, yang disebut nanopartikel. Ini memiliki keuntungan tertentu, tetapi juga memiliki kekurangan. Salah satunya adalah biaya produksi yang tinggi dan proses yang rumit. Namun, sebuah tim peneliti dari Pohang University of Science and Technology di Korea Selatan telah menemukan solusi yang lebih sederhana: mereka menggunakan partikel silikon yang lebih besar, sekitar 1.000 kali lebih besar dari nanopartikel, atau dalam skala mikro.
Partikel silikon ukuran ini lebih mudah dan lebih murah untuk diproduksi, dan memiliki tingkat energi yang sangat baik. Namun, masalah muncul karena perluasan partikel ini selama pengisian. Untuk mengatasi masalah ini, tim peneliti mengembangkan elektrolit polimer gel yang dapat menyesuaikan diri dengan perubahan ukuran silikon selama pengisian. Mereka juga memastikan bahwa gel dan partikel silikon terhubung secara kimia, sehingga mengatasi efek perluasan ini.
Hasilnya menjanjikan: kinerja baterai tetap stabil dan memiliki kinerja yang sebanding dengan baterai lithium-ion standar. Bahkan, mereka mencatat peningkatan 40 persen dalam kerapatan energi, yang merupakan langkah besar menuju baterai yang lebih efisien secara energi. Para peneliti berpendapat bahwa pendekatan ini relatif mudah untuk diaplikasikan secara massal, sehingga dapat segera diterapkan dalam industri.
Penemuan ini telah dipublikasikan dalam jurnal Advanced Science dan menjanjikan masa depan yang lebih cerah untuk kendaraan listrik dengan jangkauan yang lebih jauh dan baterai yang lebih efisien.
Referensi :
[1] https://www.iflscience.com/breakthrough-could-make-electric-cars-go-1000-kilometers-on-one-charge-73059 diakses pada 26 Februari 2024
[2] Minjun Je, Hye Bin Son, Yu-Jin Han, Hangeol Jang, Sungho Kim, Dongjoo kim, Jieun Kang, Jin-Hyeok Jeong, Chihyun Hwang, Gyujin Song, Hyun-Kon Song, Tae Sung Ha, Soojin Park. Formulating Electron Beam-Induced Covalent Linkages for Stable and High-Energy-Density Silicon Microparticle Anode. Advanced Science, 2024; DOI: 10.1002/advs.202305298
Alumni S1 Kimia Universitas Negeri Makassar. Pengajar kimia, penulis di warstek.com.