Dari Laser Ke Baterai: Mempercepat Pengembangan Baterai Lithium-Sulfur Baru
KALBARNEWS.CO.ID (HONGKONG) - Tim peneliti dari Hong Kong telah mengembangkan teknologi cetak laser inovatif yang mempercepat produksi baterai litium-sulfur. Teknologi baru ini memungkinkan pembuatan material katode kompleks dalam satu langkah dalam waktu sepersekian detik, sedangkan biasanya memerlukan waktu beberapa hari.
Hasil penelitian yang dipimpin oleh Mitch Guijun Li, Asisten Profesor di Divisi Sistem dan Desain Integratif, Universitas Sains dan Teknologi Hong Kong (HKUST), telah dipublikasikan di jurnal ilmiah utama Nature Communications .
Baterai litium-sulfur dianggap sebagai alternatif yang menjanjikan untuk baterai litium-ion karena kepadatan energi teoritis katoda sulfur yang tinggi. Untuk mengubah sulfur secara efisien, katoda ini biasanya mengandung zat aktif, katalis, dan komponen konduktif.
Namun, pembuatannya melibatkan banyak tahap yang rumit, yang masing-masing memerlukan kondisi khusus, yang membuat produksi massal memakan waktu dan mahal.
Bertujuan untuk memecahkan masalah ini, tim Profesor Li telah mengembangkan metode pencetakan laser satu langkah yang memungkinkan mereka untuk memproduksi katode sulfur terintegrasi dengan cepat. Selama proses berlangsung, radiasi laser mengaktifkan prekursor khusus, yang menghasilkan pembentukan partikel jet.
Partikel-partikel ini mengandung nanotube hibrida berdasarkan halloysit (material induk), berbagai bentuk sulfur (komponen aktif) dan karbon berpori yang berasal dari glukosa (konduktor). Campuran yang dihasilkan diaplikasikan pada kain karbon, membentuk katode sulfur terintegrasi. Katode cetak laser ini telah menunjukkan karakteristik yang sangat baik pada baterai lithium-sulfur koin dan kantong.
“Produksi katode dan anoda tradisional dalam baterai lithium-ion meliputi sintesis komponen aktif, pencampuran, persiapan suspensi, dan perakitan elektroda. Proses ini biasanya memakan waktu puluhan jam atau bahkan berhari-hari. Teknologi konversi yang diinduksi laser kami menggabungkan semua langkah ini menjadi satu, hanya membutuhkan waktu nanodetik.
Dengan satu sinar laser, kecepatan cetak kami dapat mencapai 2 cm² per menit. Misalnya, katode berukuran 75 × 45 mm dapat dicetak hanya dalam 20 menit, dan akan mampu menyalakan layar kecil selama beberapa jam jika digunakan dalam sel lithium-sulfur, ” kata Profesor Guijun Li.
“Hal ini dimungkinkan berkat studi mendalam tentang interaksi laser-material. Proses kami adalah aksi termal supercharged, di mana material dipanaskan dan didinginkan dengan cepat, dengan suhu mencapai ribuan derajat Kelvin. Hasilnya, zat asli terurai dan bergabung kembali menjadi struktur baru.
Dalam kondisi ini, kami tidak hanya dapat membuat dan menggabungkan material yang berbeda, tetapi juga menyebabkan ledakan mikro yang berkontribusi pada pembentukan dan pergerakan partikel yang dihasilkan, ” imbuh rekan penulis Profesor Li, mantan peneliti HKUST Dr. Yang Rongliang. (Tim Liputan)
editor : Aan
