Baterai Air Tahan 300 Tahun Dikembangkan Peneliti China

OtakOnline.com - Peneliti dari China mengembangkan teknologi baterai air tahan 300 tahun yang diklaim mampu bertahan hingga 120 ribu siklus pengisian daya. Teknologi ini disebut lebih aman, murah, dan ramah lingkungan dibanding baterai lithium-ion yang umum digunakan saat ini.

Temuan tersebut langsung menarik perhatian dunia teknologi energi. Selain memiliki umur pakai sangat panjang, baterai air ini juga diklaim tidak mudah terbakar dan dapat dibuang tanpa mencemari lingkungan.

Penelitian itu dipublikasikan dalam jurnal Nature Communications pada 18 Februari lalu. Tim ilmuwan dari beberapa lembaga riset di China dan Hong Kong menyebut teknologi baru tersebut berpotensi menjadi solusi penyimpanan energi masa depan.

Teknologi Baterai Air Tahan 300 Tahun

Teknologi baterai air tahan 300 tahun ini menggunakan metode Covalent Organic Polymers atau COPs. Peneliti memanfaatkan senyawa khusus bernama hexaketone-tetraaminodibenzo-p-dioxin sebagai anoda untuk ion magnesium dan kalsium.

Senyawa tersebut tersusun dari molekul organik berbasis nitrogen dan karbon. Struktur molekulnya dibuat sangat rapat namun tetap memiliki rongga teratur. Karena itu, perpindahan ion di dalam baterai menjadi lebih stabil dan efisien.

Selama ini, polimer organik memiliki kelemahan utama berupa umur pakai pendek. Material tersebut mudah mengalami korosi ketika terkena elektrolit berbasis air yang sangat asam atau sangat basa.

Selain itu, beberapa jenis baterai air juga berisiko mengalami dekomposisi elektrolit. Kondisi ini dapat memicu ledakan pada sistem penyimpanan energi tertentu.

Namun, penelitian terbaru berhasil mengatasi masalah tersebut. Para ilmuwan menemukan kombinasi molekul karbonil berkepadatan tinggi dengan tetraaminodibenzo-p-dioxin yang mampu menjaga struktur material tetap stabil.

Struktur kaku berbentuk sarang lebah membuat material tetap datar dan tidak mudah rusak. Karena itu, daya tahan baterai meningkat drastis dibanding teknologi sebelumnya.

Elektrolit Ramah Lingkungan Jadi Keunggulan

Salah satu keunggulan utama baterai air tahan 300 tahun adalah penggunaan elektrolit netral dengan tingkat pH 7.0. Elektrolit ini disebut jauh lebih aman dibanding cairan kimia pada baterai konvensional.

Peneliti bahkan menyebut cairan tersebut cukup aman hingga dapat digunakan sebagai ilustrasi layaknya cairan perendam tahu dalam proses produksi makanan.

Selain itu, elektrolit netral membantu pergerakan ion menjadi lebih lancar. Di sisi lain, struktur material COP mampu mencegah korosi selama proses pengisian dan pengosongan daya berlangsung.

Keunggulan lain teknologi ini meliputi:

• Tidak mudah terbakar

• Biaya produksi lebih murah

• Tidak beracun

• Lebih aman untuk lingkungan

• Dapat dibuang langsung tanpa limbah berbahaya

Karena itu, baterai air mulai dianggap sebagai alternatif potensial untuk penyimpanan energi skala besar.

Bisa Bertahan Hingga 120 Ribu Siklus

Dalam penelitian tersebut, baterai mampu bertahan hingga 120 ribu siklus pengisian daya. Angka itu lebih dari 10 kali umur rata-rata baterai lithium-ion modern.

Sebagai perbandingan, baterai lithium-ion umumnya hanya bertahan sekitar 10 ribu siklus atau bahkan lebih rendah tergantung penggunaan.

Berdasarkan data Energy Sustainability Directory, baterai jaringan listrik rata-rata menjalani sekitar 1,1 siklus per hari pada 2024. Dengan hitungan tersebut, baterai air baru ini secara teori dapat digunakan hingga sekitar 300 tahun sebelum perlu diganti.

Potensi untuk Energi Masa Depan

Penemuan baterai air tahan 300 tahun membuka peluang besar dalam industri energi terbarukan. Teknologi ini dinilai cocok untuk sistem penyimpanan listrik skala besar seperti pembangkit tenaga surya dan angin.

Selama ini, energi terbarukan membutuhkan baterai berkapasitas besar agar pasokan listrik tetap stabil. Namun, baterai lithium-ion memiliki biaya tinggi dan risiko panas berlebih.

Karena itu, kehadiran baterai air dianggap mampu menjadi solusi baru yang lebih aman dan ekonomis.

Selain itu, teknologi ini juga dapat membantu mengurangi limbah elektronik. Umur pakai yang sangat panjang membuat kebutuhan penggantian baterai menjadi jauh lebih rendah.

Meski begitu, para peneliti mengakui masih ada keterbatasan. Baterai air belum mampu menyimpan energi sebanyak baterai lithium-ion atau sodium-ion.

Hal itu terjadi karena elektroda berbasis air membatasi tegangan maksimum yang dapat dihasilkan. Untuk mengatasinya, sistem penyimpanan biasanya dibuat dalam ukuran lebih besar.

Tantangan Pengembangan Teknologi

Walaupun menjanjikan, teknologi baterai air tahan 300 tahun masih membutuhkan pengembangan lebih lanjut sebelum diproduksi massal.

Beberapa tantangan utama yang masih dihadapi antara lain:

• Kepadatan energi yang lebih rendah

• Ukuran penyimpanan lebih besar

• Efisiensi komersial belum maksimal

• Biaya pengembangan teknologi masih tinggi

Namun, para ilmuwan optimistis teknologi ini dapat berkembang pesat dalam beberapa tahun mendatang. Terlebih, kebutuhan dunia terhadap baterai aman dan ramah lingkungan terus meningkat.

Sementara itu, banyak negara mulai mencari alternatif pengganti lithium-ion untuk mendukung transisi energi bersih. Jika riset ini berhasil dikembangkan secara komersial, baterai air berumur panjang bisa menjadi salah satu inovasi paling penting dalam industri energi modern.

Otak Online

Media informasi seputar Berita terkini, Kripto, Airdrop,Teknologi, Gadget, Industri Game, Industri Film, Lifestyle etc.

Bagikan Artikel