Teknik Baru Memperpanjang Masa Pakai Baterai Lithium-Metal dengan Pencitraan Super Detail

Para ilmuwan dari UCLA berhasil mengembangkan teknik pencitraan baru yang dinamakan elektrifikasi cryogenic electron microscopy (eCryoEM) yang bisa melihat baterai lithium-metal saat sedang diisi ulang dengan detail sangat tinggi. Teknik ini dilakukan dengan membekukan baterai dalam cairan nitrogen saat pengisian, sehingga memperlihatkan proses korosi yang terjadi di permukaan baterai secara nyata dan bertahap.Baterai lithium-metal mempunyai kapasitas energi yang jauh lebih besar dibandingkan baterai lithium-ion saat ini, bahkan mampu menyimpan dua kali lipat energi. Sayangnya, baterai jenis ini memiliki umur siklus yang lebih pendek karena lapisan korosi yang cepat terbentuk dan berkembang selama proses pengisian, yang mempengaruhi performa baterai.Dengan menggunakan eCryoEM, para peneliti bisa mengamati ketebalan lapisan korosi pada berbagai waktu saat baterai sedang diisi. Mereka menemukan bahwa pertumbuhan awal lapisan korosi sangat dipengaruhi oleh bagaimana reaktif elektrolit terhadap logam lithium, bukan oleh kemampuan elektron untuk menembus lapisan tersebut. Ini menunjukkan pentingnya membuat elektrolit yang lebih tidak reaktif agar baterai lebih tahan lama.Hasil penelitian ini membantu menjelaskan mengapa teknik sebelumnya yang fokus hanya pada pengaturan difusi elektron belum cukup efektif dalam memperpanjang umur baterai lithium-metal. Dengan memahami bahwa reaktivitas elektrolit adalah faktor terbesar, maka pengembangan elektrolit yang inert dapat menjadi solusi agar baterai bisa punya masa pakai lebih lama dan lebih efisien.Penemuan ini tidak hanya penting untuk pengembangan baterai di bidang kendaraan listrik dan penyimpanan energi, tetapi juga membuka peluang penggunaan teknik pencitraan eCryoEM di bidang lain seperti biologi. Metode ini memberikan gambaran baru dalam mempelajari proses kimia dan fisika yang terjadi secara langsung dan rinci.