oleh

Material Kalsium Berpotensi Sebagai Pengganti Komponen Utama Baterai Lithium-Ion

-News-26 views

By Citra, SOLARENERGI.ID – Kendaraan istrik menjadi masa depan yang cerah karena akan membantu mengurangi emisi gas karbon dioksida selain mengakhiri ketergantungan dari bahan bakar fosil yang sudah mulai ditinggalkan agar transisi menuju net zero emission sektor transportasi segera terwaujud.

Peningkatan elektrifikasi sektor tranportasi melalui penggunaan baterai jenis Lithium-ion (Li-ion) terus meningkat setiap tahun dalam tiga dekade terakhir ini yang dikawatirkan akan mengganggu ketersediaan lithium (Li) yang cukup untuk memproduksi semua kendaraan listrik, karena hampir semua  mobil listrik diproduksi dengan menggunakan bahan lithium.

Selain kebutuhan lithium untuk baterai kendaraan listrik, lithium juga dimanfaatkan untuk baterai yang dipakai gadget, tablet, laptop,  drone, dan hampir semua peralatan elektronik portable karena reaksi kimia yang melibatkan lithium sangat baik untuk baterai isi ulang.

Sehingga begitu mobil listrik dan peralatan elektonik portable diproduksi melebihi permintaan lithium, perlu solusi yang memungkinkan bahan lain selain lithium agar transisi mewujudkan net zero emission tidak ada kendala akibat terlambatnya bahan lithium.

Dari beberapa bahan yang dapat menggantikan lithium, menurut assisten Profesor Haesun Park dari Universitas Chung-Ang, Korea, dan rekan-rekannya yang sedang  melakukan simulasi komputasi berbagai bahan katoda yang paling menjanjikan untuk pengganti bahan lithium adalah kalsium (Ca)

Kalsium (Ca) menonjol sebagai logam yang menjanjikan untuk baterai isi ulang apalagi ketersediaannya berlimpah bahkan lebih dari 10.000 kali daripada Li

Namun, masih ada beberapa kendala utama dalam pengembangan baterai berbasis Ca, salah satunya adalah kurangnya pengetahuan tentang bahan katoda (terminal negatif) yang sesuai yang dapat secara efisien menyimpan dan melepaskan Ca secara reversibel.

Meskipun peneliti akan terus melakukan simulasi untuk dapat menghasilkan bahan katoda terbaiknya sehingga akan membantu memimpin upaya eksperimental di masa depan dan mempercepat pengembangan baterai baru, membuka jalan bagi adopsi mobil listrik secara luas.

Penelitian tentang baterai kalsium merupakan salah satu upaya Joint Center for Energy Storage Research (JCESR) yang berkelanjutan, kata Prof. Park.

Dukungan stabil dari Argonne dan proyek JCESR memungkinkan kami untuk mengatasi tantangan dalam baterai Ca-ion, dan lingkungan inklusif mereka menyiapkan panggung untuk kolaborasi sinergis.

Para ilmuwan mempertimbangkan tujuh ion logam transisi dan empat jenis struktur berlapis untuk total 28 kandidat katoda. Melalui perhitungan density functional theory  (DFT), mereka menilai banyak karakteristik penting, termasuk stabilitas termodinamika, kepadatan energi, kemampuan sintesis, mobilitas Ca dan struktur elektronik, seperti yang dikutip dari laman advancedbatteriesresearch.com.

Battery material from calcium, sumber youtube

Pada gilirannya, ini memungkinkan mereka untuk menentukan bahan yang menjanjikan untuk mengembangkan baterai berbasis Ca

Dengan menjalankan simulasi mekanika kuantum throughput tinggi berdasarkan teori fungsi kepadatan (DFT), tim memprediksi sifat yang relevan dengan baterai dari berbagai bahan berlapis yang menggabungkan Ca dan oksida logam transisi.

Secara khusus, para ilmuwan mengidentifikasi kobalt (Co) sebagai logam transisi yang lengkap untuk katoda berbasis Ca berlapis dengan rumus CaCo2O4.

Selain itu, mereka juga menunjukkan bahwa menggabungkan logam transisi yang berbeda di katoda dapat menjadi strategi yang layak untuk meningkatkan karakteristik tertentu yang diinginkan.

Kami berhasil menunjukkan bahwa oksida logam transisi berlapis, yang banyak digunakan dalam baterai lithium, natrium, dan kalium, dapat menjadi bahan yang menjanjikan untuk katoda Kalsium, jelas Prof. Park.

Komentar

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Berita Terkini