YOGYAKARTA - Ada beragam bahan yang digunakan dalam baterai untuk kendaraan listrik. Baterai lithium-ion digunakan di sebagian besar kendaraan listrik hibrida dan plug-in; nikel-logam-hidrida umum untuk mobil hibrida; dan bahan yang lebih baru sedang diperkenalkan sebagai bahan baku baterai mobil listrik, seperti polimer lithium dan fosfat besi lithium, dengan lebih banyak di pandangan untuk menantang mereka yang biasa digunakan.
Setiap bahan baterai memiliki kekuatan dan kelemahannya sendiri-sendiri. Nikel-logam-hidrida memiliki biaya yang moderat tetapi kepadatan daya yang lebih rendah daripada baterai lain, sedangkan baterai lithium besi fosfat men ggunakan kimia lithium-ion tetapi dengan katoda besi fosfat sehingga, jika dibandingkan dengan jenis baterai lithium-ion lainnya, ia menawarkan panas unggul dan stabilitas kimia tanpa risiko kebakaran tetapi dengan kepadatan energi yang lebih rendah.
Meskipun polimer litium dapat dibentuk dengan cara apa pun, ia dianggap lebih mahal dan memiliki kerapatan energi yang lebih rendah daripada litium-ion standar.
Bahan Baku Baterai Mobil Listrik
Lithium-Sulfur
Di dalam pipa juga terdapat baterai lithium-sulfur dengan katoda sulfur yang dapat diisi ulang untuk, secara teori, memberi daya pada mobil listrik tiga kali lebih banyak daripada baterai lithium-ion saat ini dengan berat yang sama dan dengan biaya yang lebih rendah. Teori tersebut sedang diuji oleh peneliti yang dipimpin oleh Profesor Kimia Linda Nazar, Ph.D. di Universitas Waterloo. Pada tahun 2009 kelompoknya mendemonstrasikan kelayakan baterai lithium-sulfur menggunakan bahan nano. Sejak itu, grup ini berfokus pada menstabilkan belerang, mengingat bahwa meskipun berlimpah, ringan dan murah, ia juga mudah larut dari elektron yang masuk.
Eksperimen sekarang telah menunjukkan bahwa permukaan teroksigenasi dari nanosheet mangan dioksida (MnO2) ultra-tipis secara kimiawi mendaur ulang sulfida dalam proses yang melibatkan zat antara yang terikat permukaan yang disebut polythiosulfate sedemikian rupa sehingga, alih-alih larut dengan cepat dalam baterai, mengisi ulang baterai. melalui lebih dari 2000 siklus.
Kelompok tersebut mengkategorikan reaksi sebagai salah satu yang mirip dengan yang ditemukan dalam percobaan kimia belerang awal yang dilakukan di Jerman sekitar tahun 1845.
Ion lithium
Lithium-ion adalah bahan pilihan untuk mobil listrik Tesla Motors. Bekerja dengan Panasonic, mereka telah mengurangi separuh biaya baterai dan meningkatkan kapasitas penyimpanannya sebesar 60%. DuPont juga menjual baterai lithium-ion bermerek Energain untuk mobil listrik yang diklaim 15% hingga 30% lebih bertenaga dibandingkan baterai mobil listrik sejenis lainnya.
Dalam baterai lithium-ion, elektroda negatif terbuat dari grafit, suatu bentuk karbon, elektroda positif terbuat dari oksida logam, seperti lithium kobalt oksida, dan elektrolitnya adalah garam lithium yang dilarutkan dalam pelarut organik. Pergerakan ion lithium antara elektroda menciptakan energi baterai. Baterai lithium-ion dikenal ringan tetapi mudah rusak seiring bertambahnya usia.
Perusahaan Inggris Nexeon membuat baterai lithium-ion dengan silikon sebagai lawan dari anoda karbon dengan keunggulan kepadatan energi yang lebih tinggi per satuan massa relatif terhadap baterai lain dan peningkatan kapasitas hingga 40% dan peningkatan umur panjang. Perusahaan juga mengklaim biaya produksi yang lebih rendah dibandingkan dengan bahan lain dan kemungkinan desain yang lebih ringan yang cocok untuk kendaraan hibrida.
Litium-Oksigen
Juga mampu mengisi ulang lebih dari 2.000 siklus adalah baterai lithium-oksigen yang dikembangkan oleh para peneliti dari University of Cambridge. Profesor Clare Grey, pemimpin penelitian, percaya versi terapan dari prototipe mereka bisa jadi satu dekade lagi. Versi mereka terdiri dari elektroda karbon yang terbuat dari graphene (terdiri dari lembaran atom karbon setebal satu atom), dan aditif yang mengubah reaksi kimia yang bekerja di baterai, membuatnya lebih stabil dan efisien. Secara khusus, baterai ini menggunakan litium hidroksida sebagai pengganti litium peroksida, dan menambahkan air dan litium iodida sebagai mediator sehingga baterai mengalami lebih sedikit reaksi kimia, sehingga lebih stabil.
Para peneliti mengurangi 'celah tegangan' antara pengisian dan pengosongan menjadi 0,2 volt dibandingkan dengan versi baterai lithium-udara sebelumnya yang kurang efisien. Efisiensi, dapat dilacak ke elektroda graphene yang sangat berpori, sangat meningkatkan kapasitas demonstran yang hanya dapat didaur ulang dalam oksigen murni. Kelompok ini bekerja untuk melindungi elektroda logam baterai agar tidak membentuk serat logam lithium, atau dendrit, yang dapat menyebabkan arus pendek baterai.
Setelah mengetahui Bahan baku baterai mobil listrik, simak berita menarik lainnya di VOI, saatnya merevolusi pemberitaan!
Terkait
