Katalis Baru CoFe-2DSA Bawa Baterai Metal-Air ke Era Penyimpanan Energi Bersih

Penyimpanan energi bersih menjadi masalah utama di dunia saat ini, terutama karena baterai lithium-ion yang digunakan untuk kendaraan listrik dan penyimpanan energi terbarukan mulai menunjukkan batas kemampuan. Baterai metal-air menawarkan kapasitas yang jauh lebih besar, tetapi reaksi oksigen yang lambat menjadi kendala utama yang mengurangi efisiensi dan umur baterai. Tim dari Monash University berhasil menciptakan katalis baru bernama CoFe-2DSA, yang terbuat dari atom kobalt dan besi tunggal yang disusun pada lembaran karbon tipis berstruktur 2D yang berpori. Struktur ini meningkatkan area aktif reaksi dan mempercepat proses oksigen di baterai metal-air. Dalam pengujian baterai zinc-air, katalis CoFe-2DSA mampu menghasilkan kerapatan daya hingga 229,6 mW/cm2 dan kapasitas spesifik 811,5 mAh/g, serta menunjukkan daya tahan yang luar biasa selama lebih dari 3.500 siklus pengisian dan pengosongan selama 74 hari tanpa penurunan kapasitas yang signifikan. Perhitungan teori fungsional densitas menunjukan bahwa kobalt dan besi yang dikordinasi dengan nitrogen meningkatkan jalur reaksi dan efisiensi transfer elektron. Struktur 2D dan doping nitrogen membantu pemanfaatan atom secara maksimal, membuat baterai lebih efisien dan awet. Penemuan ini tidak hanya penting bagi baterai zinc-air, melainkan juga bisa diterapkan dalam teknologi energi bersih lain seperti sel bahan bakar dan proses pemisahan air. Dengan katalis ini, baterai metal-air semakin dekat menuju aplikasi praktis yang dapat membantu mendukung sistem energi bersih global.