Tim ilmuwan dari Sekolah Pascasarjana Internasional Shenzhen, Universitas Tsinghua , dan Universitas Tianjin telah menemukan metode baru untuk meningkatkan kekuatan, umur pakai, dan keandalan baterai solid-state dalam kondisi dingin atau daya tinggi. 

Studi mereka yang berjudul "A ductile solid electrolyte interface for solid-state batteries" (A antarmuka elektrolit padat yang ulet untuk baterai solid-state) telah dipublikasikan di jurnal Nature beberapa waktu yang lalu, sebagaimana dilaporkan oleh IT-Home .

Baterai solid-state sering digambarkan sebagai masa depan kendaraan listrik. Baterai ini menyimpan lebih banyak energi dan lebih aman daripada baterai cair saat ini, yang dapat mengalami panas berlebih atau terbakar. Namun, kemajuan menuju produksi massal berjalan lambat karena baterai ini cenderung retak dan kehilangan kinerjanya selama pengisian cepat atau dalam cuaca beku.

Untuk mengatasi hal ini, tim Tsinghua dan Tianjin merancang apa yang mereka sebut lapisan "pelindung fleksibel" untuk permukaan baterai. Biasanya, lapisan pelindung ini, yang dikenal sebagai antarmuka elektrolit padat (SEI), keras namun rapuh, yang berarti dapat retak di bawah tekanan. Setelah retak, litium menumpuk secara tidak merata, yang memperpendek masa pakai baterai.

Alih-alih membuat SEI lebih keras, para peneliti justru membuatnya lebih fleksibel. Menggunakan material berbasis perak yang disebut Ag?S dan AgF, mereka menciptakan lapisan yang dapat sedikit ditekuk tanpa putus. Fleksibilitas ini membantu menjaga kestabilan struktur sekaligus memungkinkan ion litium bergerak dengan lancar.

Dalam pengujian, baterai dengan lapisan baru ini bertahan selama lebih dari 4.500 jam dalam penggunaan berat dan tetap stabil selama lebih dari 7.000 jam pada suhu –30°C, kondisi yang biasanya menyebabkan baterai solid-state lainnya rusak.

Desainnya menggabungkan material lunak dan kaku dalam struktur berlapis yang bertahap. Hal ini mengurangi tekanan internal, mencegah keretakan, dan menjaga litium terdistribusi secara merata selama pengisian dan pengosongan daya.

Proyek ini dipimpin oleh Profesor Feiyu Kang dan Yanbing He dari Tsinghua SIGS, serta Quanhong Yang dari Universitas Tianjin. Proyek ini didukung oleh Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok, Program R&D Kunci Nasional, dan Rencana Inovasi Sains dan Teknologi Shenzhen.

Penelitian ini bukan berarti baterai solid-state sudah siap untuk diproduksi massal. Penelitian ini menawarkan jalur potensial untuk meningkatkan keandalan baterai solid-state dalam kondisi ekstrem, yang dapat mendukung aplikasi komersial di masa mendatang.

Sumber : carnewschina.com