KRICT Temukan Cara Dongkrak Daya Baterai Lithium Ion hingga 166 Persen

Tim peneliti dari Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT) di Daejeon, Korea Selatan, berhasil mengembangkan inovasi material katoda untuk meningkatkan performa pengiriman daya baterai lithium ion. Penemuan yang memanfaatkan material karbon nitrat grafit ini diklaim mampu meningkatkan efisiensi hantaran energi secara drastis tanpa perlu memperbesar dimensi fisik baterai.

Berdasarkan hasil pengujian di laboratorium, penambahan senyawa tersebut pada katoda baterai mampu mendongkrak kapasitas daya hingga 166 persen saat berada dalam kondisi pengosongan daya tingkat tinggi atau high-rate discharge.

Pencapaian ini juga dibarengi dengan kenaikan kepadatan daya baterai yang melonjak hingga 2,85 kali lipat dibandingkan dengan baterai standar. Peningkatan ini tidak merujuk pada penambahan kapasitas penyimpanan daya mentah dalam satuan miliampere-jam, melainkan pada kemampuan baterai menyalurkan arus listrik besar di bawah beban kerja berat. Selama ini, baterai konvensional sering kali mengalami penurunan kapasitas terpakai secara drastis ketika dipaksa mengeluarkan energi dalam waktu cepat.

Para produsen sel baterai sebenarnya dapat mempertebal ukuran katoda untuk menyimpan cadangan energi yang lebih melimpah dalam satu unit perangkat. Namun, metode penebalan fisik tersebut kerap membuat ion lithium bergerak lambat saat melintasi elektrolit menuju anoda, sehingga penyaluran daya menjadi tersumbat.

KRICT mencoba mengatasi hambatan kinetika ion tersebut dengan mengintegrasikan material graphitic carbon nitride sebagai jalur pintas aliran listrik. Ketika baterai diisi dayanya, ion lithium akan bergerak dari katoda menuju anoda, dan proses ini akan berbalik arah saat daya baterai dikonsumsi oleh perangkat elektronika. Struktur berpori pada material aditif baru ini memfasilitasi pergerakan ion yang lebih lancar meski di bawah beban kerja yang sangat intensif.

"Pendekatan alternatif ini berpotensi besar untuk diterapkan pada kendaraan listrik, sistem penyimpanan energi modular, hingga teknologi robotika," ujar Presiden KRICT Shin Seok-min dalam keterangan resminya.

Dalam implementasi praktis, teknologi ini dapat berdampak langsung pada performa akselerasi mobil listrik yang membutuhkan pasokan daya instan dalam jumlah besar tanpa mengorbankan jarak tempuh kendaraan. Di sektor industri penerbangan tanpa awak, pesawat drone dapat melakukan manuver lepas landas yang lebih agresif berkat pasokan energi yang stabil. Laptop berspesifikasi tinggi dan perangkat komputer jinjing khusus gim juga diuntungkan karena dapat memproses komputasi berat tanpa risiko penurunan tegangan listrik secara tiba-tiba.

Manfaat serupa dapat dirasakan pada perangkat penyimpanan energi skala rumah tangga yang tersambung dengan peralatan elektronik berdaya tinggi. Sistem baterai rumah tidak akan mengalami fluktuasi tegangan saat menyalakan mesin cuci atau pompa air berkapasitas besar secara bersamaan.

Meskipun hasil eksperimen ini menunjukkan kemajuan yang menjanjikan, riset dari lembaga riset Korea Selatan ini masih berada pada fase pengujian laboratorium awal. Tantangan berikutnya yang harus dihadapi oleh tim peneliti adalah menguji stabilitas siklus pengisian daya jangka panjang sebelum teknologi ini benar-benar siap diproduksi secara masal. Industri global saat ini juga sedang mencari alternatif baterai lain, termasuk baterai sodium-ion dan baterai lithium metal, yang masing-masing menawarkan keunggulan biaya dan kepadatan energi berbeda.

KRICT kini tengah berfokus pada penyusunan metode manufaktur yang efisien agar integrasi senyawa karbon nitrat grafit ini tidak memicu lonjakan biaya produksi sel baterai secara keseluruhan.