Doping Scandium Tingkatkan Umur dan Stabilitas Baterai Natrium Ion

Baterai natrium ion menjadi alternatif menarik untuk baterai lithium ion karena natrium lebih melimpah dan murah. Namun, material katoda yang umum digunakan, yaitu oksida mangan natrium, sering mengalami penurunan kapasitas yang cepat. Hal ini terjadi karena distorsi Jahn-Teller yang merusak struktur kristalnya selama siklus pengisian dan pengosongan baterai. Peneliti dari Tokyo University of Science, yang dipimpin oleh Profesor Shinichi Komaba, melakukan penelitian untuk mengeksplorasi efek doping scandium pada material katoda na2/3[Mn1−xScx]O2. Penelitian ini menunjukkan bahwa doping scandium pada polytype P′2 dapat membantu menjaga struktur material tetap stabil. Selain menjaga kestabilan struktur, doping scandium juga berhasil mengurangi reaksi samping dengan elektrolit dan meningkatkan ketahanan material terhadap kelembaban. Hal ini tidak ditemukan pada polytype P2 atau doping dengan logam lain seperti ytterbium dan aluminium, menunjukkan efek unik scandium pada material tersebut. Dalam pengujian, sel baterai tipe koin dengan katoda yang didoping scandium sebanyak 8% berhasil mempertahankan kapasitas hingga 60% setelah 300 siklus pemakaian. Ini menandakan peningkatan kinerja dan umur baterai dibandingkan dengan katoda tanpa doping scandium. Temuan ini membuka peluang besar dalam pengembangan baterai natrium ion yang lebih handal dan tahan lama. Selain itu, strategi ini juga dapat diterapkan untuk memperbaiki material baterai lainnya yang rentan terhadap distorsi struktural, sehingga membantu kemajuan teknologi penyimpanan energi.