FKMTF Indonesia

Prototipe Baterai Air Garam Tidak Beracun yang Dapat Terisi dalam Hitungan Detik

Prototipe baterai menggunakan air garam dan bahan-bahan yang tidak beracun telah berhasil dirancang. Hal ini membuka peluang untuk hadirnya baterai jenis baru yang dapat menjadi alternatif pengganti baterai konvensional.

Prinsip kerja dari prototipe baterai ini dapat berubah warna ketika dilakukan pengisian dan pengosongan, dapat diterapkan pada perangkat baterai yang telah ada sekarang untuk membuat perangkat penyimpanan energi, penginderaan biologis, dan material cerdas yang dapat berubah warna.

Seperti kita ketahui bahwa baterai yang sering kita gunakan pada saat ini adalah baterai Lithium-Ion, yang memiliki kapasitas yang relatif tinggi namun dalam proses pengisian dan pengosongannya tidak dapat dilakukan dengan cepat. Baterai jenis ini juga mengandung bahan-bahan berbahaya serta mudah terbakar sehingga dalam proses daur ulangnya butuh penanganan khusus.

Prototipe baterai baru, yang dikembangkan oleh tim peneliti dari Departemen Fisika dan Kimia di Imperial College London, menggunakan film tipis plastik yang dirancang khusus dan air garam sederhana sebagai gantinya.

Prototipe baterai baru yang telah dikembangkan oleh tim peneliti ini hanya dapat menampung lebih sedikit daya daripada baterai lithium-ion konvensional. Namun, dibandingkan dengan baterai lithium-ion, prototipe ini terbuat dari polimer –rantai panjang molekul yang membentuk plastik- yang dapat mengisi dan melepaskan daya lebih cepat. Kelebihan lain dari prototipe ini adalah dapat berubah warna ketika sedang dilakukan pengisian maupun pengosongan baterai sehingga hal ini dapat memudahkan pengguna untuk mengetahui status pengisian baterai.

Detail dari protoipe baterai baru yang diterbitkan dalam Energy & Environmental Science , dapat membuka peluang untuk meningkatkan pengisian dan mengurangi tingkat toksisitas dari baterai yang ada, atau menyediakan jalan untuk membuat jenis baterai yang sama sekali baru.

Mengembangkan Baterai yang dapat Didaur Ulang

Co-lead penulis Dr Alexander Giovannitti , yang ikut serta dalam proyek saat di Departemen Fisika dan Kimia di Imperial, mengatakan: “Bahan-bahan yang kami gunakan untuk membuat prototipe baterai berpotensi dibuat dengan biaya rendah dan dikombinasikan dengan penggunaan non-elektrolit berbasis air yang tidak beracun dan tidak mudah terbakar. Pendekatan ini bisa menjadi rute yang layak untuk mengembangkan baterai daur ulang.”

Jenis baterai yang dapat melakukan pengisian dengan cepat namun memiliki kapasitas pengisian yang lebih rendah memiliki ragam pengaplikasian di mana ketika energi perlu ditukar dengan cepat dengan kapasitas baterai yang tidak terlalu kecil, seperti energi dari pengereman mobil yang digunakan beberapa saat kemudian untuk mempercepat kendaraan.

Pada skala yang lebih besar, ketika energi terbarukan seperti matahari atau angin digunakan dalam jaringan nasional atau lokal, teknologi ini hanya dapat menyediakan energi secara berkala. Dengan sistem baterai yang telah dikembangkan ini, energi dapat disimpan dan disalurkan dengan cepat, dimana hal ini sangat diperlukan untuk menjaga pasokan tetap stabil.

Para tim peneliti masih sangat membutuhkan pengembangan untuk teknologi baterai ini agar dapat sesuai dengan bidang-bidang ini, tetapi pada prinsipnya, desain dari prototipe ini dapat diterapkan untuk pengembangan berbagai perangkat penyimpanan energi.

Merancang Material Baru

Prototipe baterai berbahan dasar air garam ini sangat dibutuhkan karena hampir tidak memiliki toksisitas dan tidak mudah terbakar, namun sulit untuk untuk mendapatkan ion dalam air untuk direaksikan secara reversible dengan elektroda.

Untuk mengatasi permasalahan ini tim peneliti memodifikasi rantai polimer sehingga mereka dapat membuat elektroda memiliki afinitas yang tinggi terhadap air.

Co-lead penulis Dr Davide Moia , yang menyelesaikan pekerjaan ketika berada di Departemen Fisika di Imperial, mengatakan: “Menggunakan air garam untuk menghilangkan masalah toksisitas dan mudah terbakar, itu tidak mudah karena dapat membatasi jumlah energi yang dapat masuk dan keluar dari perangkat dibandingkan dengan elektrolit organik lainnya.

“Kami sekarang ingin menguji seberapa jauh batas ini dapat ditekan. Kami telah mengimbangi kinerja lebih rendah dengan kombinasi bahan yang lebih aman, tetapi meningkatkan kinerja dapat membuka jalan ke semua jenis baru perangkat penyimpanan energi yang layak yang juga aman dan berkelanjutan.”

Referensi

  1. Non-toxic salt water prototype can charge in seconds” – Diakses pada 8 April 2019

Add comment