Rahasia Baterai Tahan Lama: Kimia Material Penting Dari Elektroda Tebal

Para peneliti di Rice University menemukan bahwa kimia dalam material baterai jauh lebih penting daripada struktur fisiknya untuk membuat baterai yang tahan lama dan kuat. Mereka fokus pada elektroda tebal yang biasanya bisa menyimpan lebih banyak energi, tetapi sering gagal lebih cepat.Dengan menggunakan teknologi pencitraan sinar-X yang sangat akurat, mereka dapat melihat bagaimana energi bergerak di dalam baterai secara langsung. Mereka menyadari bahwa pada beberapa material, reaksi kimia lebih aktif di permukaan, sementara bagian dalamnya hampir tidak terpakai, menyebabkan hot spots dan kerusakan internal.Selain itu, mereka membandingkan dua material populer untuk baterai lithium-ion, yaitu lithium iron phosphate (LFP) dan campuran nikel mangan kobalt (NMC). Mereka menemukan bahwa NMC memiliki reaksi yang lebih merata dan stabil daripada LFP yang cenderung memiliki hot spots pada permukaan.Penelitian ini membuktikan bahwa sifat termodinamika dan kimia material adalah faktor utama yang mengatur bagaimana reaksi menyebar di elektroda tebal. Oleh karena itu, memahami dan memilih material yang tepat sangat penting untuk meningkatkan performa baterai masa depan.Untuk membantu pemilihan material, para peneliti mengembangkan sebuah metrik baru bernama reaction uniformity number yang mengukur seberapa merata reaksi kimia terjadi dalam elektroda tebal. Ini dapat menjadi panduan penting dalam desain baterai yang efisien dan tahan lama.