Baterai murah lithium-ion berperforma lebih baik

Diposting pada
    Baterai lithium-ion adalah jenis battery yang sudah populer di telinga kita, karena sudah banyak ditemui di dalam perangkat- perangkat elektronika kita sehari hari. Baterai lithium-ion adalah baterai murah, kenapa bisa di bilang murah? karena dengan teknologi terbaru yang juga merupakan temuan baru baterai lithium-ion tentunya memiliki performa yang melebihi generasi pendahulunya.

    Baterai lithium-ion yang di sebut baterai murah, terbuat dari bahan anoda grafit untuk versi lawasnya, untuk yang terbaru para ilmuwan melalui pengujiannya menggunakan anoda silikon sebagai bahan utamanya. 
Baterai murah lithium-ion berperforma lebih baik
 Tentunya banyak hal yang jadi pertimbangannya terutama masalah bahan dan material yang tersedia, kedua unsur diatas yaitu grafit dan silikon merupakan material yang masih berlimpah di bumi. 
    Secara teoritis kedua bahan anoda tersebut memiliki kapasitas lebih dari 3600mAh/g untuk silikon, sementara untuk grafit sekitar 10 kali kelipatan kapasitasnya dibanding dengan silikon.
    Kapasitas baterai lhitium-ion ditentukan oleh jumlah ion lithium yang di simpan pada anoda dan katodanya, penggunaan silikon sebagai anoda bisa meningkatkan kapasitas baterai secara drastis, hal ini karena secara teoritis satu atom silikon dapat obligasi hingga 3,75 ion lithium sedangkan satu anoda grafit enam atom karbon diperlukan untuk setiap atom lithium.
    Para ilmuwan dari tim USC Vitarbi mengembangkan anoda hemat biaya yaitu anoda silikon dengan kapasitas yang stabil sampai di atas 1100mAh/g dengan perpanjangan hingga 600 siklus, dan hal itu berarti pemakaian anoda lithium lebih kuat sebanyak tiga kali dari jenis baterai pendahulunya.

    Namun setiap penemuan sebagai anoda hemat biaya tetap mempunyai efek, selain efek positif tetap ada efek negatifnya pada pemakaian baterai lithium-ion terjadi penumbukan parah elektroda karena ekspansi volume dan retraksi yang terjadi dengan adanya silikon. 
    Para ilmuwan terus mencari solusi untuk masalah ini, kembali tim dari USC Vitarbi yang di pimpin profesor teknik Chongwu Zhou berhasil mengembangkan desain baru anoda yang menggunakan kawat nano silikon berpori yang memungkinkan menyelesaikan masalah tersebut. Namun hal itu menyebabkan pembengkakan biaya produksi dan di komersilkan secara luas.

    Seorang mahasiswa pascasarjana Mingyuan Ge dan anggota lain dari Prof. Zhou, tetap melanjutkan penelitian mereka mencari solusi untuk menekan biaya untuk menghasilkan partikel silikon berpori melalui metode sederhana dan efisien mereka yaitu “ball-milling and stain-etching” (bola penggilingan dan noda etsa)

    “Metode kami memproduksi anoda silikon nanoporous adalah murah dan terukur untuk produksi massal dalam industri manufaktur, yang membuat silikon bahan anoda menjanjikan untuk generasi berikutnya dari baterai lithium-ion,” kata Zhou. “Kami percaya itu adalah pendekatan yang paling menjanjikan untuk menerapkan anoda silikon dalam baterai lithium-ion untuk meningkatkan kapasitas dan kinerja.”

    Selain itu beberapa mahasiswa pascasarjana Jiepeng Rong dan beberapa anggota timnya juga mengembangkan pelapisan bubuk belerang dengan graphene oksida untuk meningkatkan kinerja dalam baterai lithium-sulfur. Sulfur telah menjadi calon katoda menjanjikan selama bertahun-tahun karena kapasitas teoritis tinggi, yaitu lebih dari 10 kali lebih besar dari oksida logam atau fosfat katoda tradisional. Unsur sulfur juga berlimpah, murah, dan memiliki toksisitas rendah. 

    Namun, aplikasi praktis dari sulfur telah sangat terhambat oleh tantangan termasuk konduktivitas dan cyclability yang kecil, berarti baterai kehilangan kekuatan setelah lama tidak terpakai.

    Penelitian mereka membuktikan bahwa lapisan oksida graphene atas sulfur dapat memecahkan kedua masalah. Oksida graphene memiliki sifat unik seperti luas permukaan yang tinggi, stabilitas kimia, kekuatan mekanik dan fleksibilitas, dan karena itu sering digunakan untuk bahan mantel inti dalam produk seperti sensor atau sel surya untuk meningkatkan kinerja mereka. Lapisan graphene oksida membaik kapasitas sulfur katoda untuk 800 mAh / g untuk 1000 siklus charge / discharge, yang lebih dari 5 kali kapasitas dari katoda pada umumnya.

    Zhou dan timnya baru-baru ini mempublikasikan hasil mereka pada anoda silikon dalam Nano Letters. Makalah ini merupakan upaya kolaborasi antara Zhou, USC Viterbi mahasiswa pascasarjana Mingyuan Ge, Jiepeng Rong, dan Xin Fang, serta Matthew Mecklenburg dari Pusat Mikroskop Elektron dan Mikroanalisis di USC, dan peneliti dari China Zhejiang University dan Lawrence Berkeley National Laboratory .Secara terpisah, Zhou, Rong, Ge, dan Fang juga mempublikasikan hasil di Nano Letters pada metode mereka untuk dengan mudah menghasilkan katoda sulfur berlapis graphene untuk baterai lithium-ion.

    Kesimpulannya bahwa pengujian terpisah keduanya dari elektroda negatif dan positif telah menghasilkan hasil yang sangat baik, tim ini sekarang bekerja untuk menguji mereka bersama-sama dalam sebuah baterai lengkap. Mereka selanjutnya akan mengintegrasikan anoda silikon dengan katoda sulfur, serta dengan bahan katoda tradisional lainnya, untuk memaksimalkan kapasitas baterai lithium-ion dan kinerja secara keseluruhan.

    “Sejauh yang kami tahu, teknologi kami dengan kedua anoda silikon dan sulfur katoda adalah salah satu solusi yang paling hemat biaya dan karena itu menunjukkan janji untuk komersialisasi untuk membuat generasi berikutnya dari baterai lithium-ion untuk daya elektronik portabel dan kendaraan listrik , “kata USC Viterbi mahasiswa pascasarjana Rong.

Baterai murah lithium-ion berperforma lebih baik
Baca Juga :  Jenis dan fungsi antena
Loading...
loading...
Gambar Gravatar
Saya bekerja di sebuah perusahaan Marine Service di Batam, aktivitas saya setiap hari selain melakukan kegiatan pokok di perusahaan juga menulis di blog, membangun web. Saya nge-blog sejak 2009 dan merupakan hobi sekaligus saya berbagi pengalaman.

2 thoughts on “Baterai murah lithium-ion berperforma lebih baik

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.