Material Baru Katoda Meningkatkan Performa Aman Baterai Ion Zinc Berair

Para ilmuwan di Cina berhasil mengembangkan material katoda baru untuk baterai ion zinc berair (AZIBs) yang meningkatkan kinerja, stabilitas, dan keamanan baterai. Penemuan ini penting karena AZIBs selama ini mengalami masalah pada siklus pengisian dan pengosongan yang memperpendek masa pakai dan menurunkan kapasitas energi. Tim peneliti dari Universitas Jinan dan Shanghai Jiao Tong University menggunakan nanosheets FA-VOPO₄ yang dimodifikasi dengan formamida, zat yang menggantikan sebagian air dalam struktur lapisannya. Modifikasi ini memperlebar jarak antar lapisan dan menciptakan ikatan hidrogen yang memperkuat kestabilan serta mempercepat transportasi ion zinc. Hasilnya, material katoda ini mampu mencapai kapasitas massa hingga 463 mAh/g dan kapasitas volumetrik 733 mAh/cm3 pada beban massa 7 mg/cm2, yang jauh lebih unggul dibandingkan material sebelum dimodifikasi. Bahkan pada beban tinggi, performa berlaku tetap baik yaitu 535 mAh/cm3. Selain itu, material ini menunjukkan stabilitas luar biasa setelah 1.000 kali siklus pengisian-pengosongan, dengan mempertahankan 82,1% kapasitas aslinya. Ini berarti baterai dapat digunakan untuk waktu lebih lama dengan performa yang andal, sangat menjanjikan untuk aplikasi penyimpanan energi skala besar dan perangkat elektronik portabel. Penelitian ini menunjukkan bahwa dengan desain struktur yang tepat dan modifikasi material, kita dapat mengatasi batasan utama yang selama ini menghambat baterai ion zinc berair, membuka jalan bagi pengembangan teknologi penyimpanan energi yang lebih aman, tahan lama, dan efisien.