Courtesy of InterestingEngineering

Teknik Sintering Tekanan Cepat Percepat Baterai Solid-State Masa Depan

Menjelaskan bahwa teknik sintering dengan bantuan tekanan seperti hot pressing (HP) dan spark plasma sintering (SPS) sama efektifnya dalam memproduksi elektrolit padat LLZO untuk baterai solid-state, sehingga memperluas opsi bagi produsen dan peneliti berdasarkan biaya dan ketersediaan peralatan.

10 Okt 2025, 05.23 WIB

42 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Teknik sintering yang dibantu tekanan dapat meningkatkan efisiensi produksi baterai solid-state.
Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO) merupakan material yang menjanjikan untuk elektrolit dalam baterai generasi berikutnya.
Penelitian ini menantang anggapan bahwa spark plasma sintering lebih unggul daripada hot pressing, memberikan fleksibilitas dalam strategi produksi.

Sendai, Jepang - Penelitian terbaru dari para ilmuwan di Jepang menunjukkan bahwa baterai lithium metal solid-state dapat dibuat menggunakan teknik sintering dengan bantuan tekanan seperti hot pressing (HP) dan spark plasma sintering (SPS). Teknik ini menawarkan cara yang lebih cepat untuk membuat elektrolit padat yang penting untuk baterai solid-state.

Elektrolit yang digunakan dalam baterai ini adalah Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO), yang dikenal memiliki konduktivitas ionik tinggi dan stabil secara kimia. Namun, proses pembuatan membran keramik padat dan tak bersisik dari LLZO selama ini sulit dilakukan secara efisien dan memerlukan suhu tinggi serta waktu lama.

Kedua teknik sintering, HP dan SPS, dapat membuat elektrolit padat dengan tingkat densifikasi sekitar 98% dalam waktu kurang dari lima menit, jauh lebih cepat dari metode tradisional. Penelitian ini juga menemukan bahwa tidak ada keunggulan signifikan antara HP dan SPS dalam performa akhir elektrolit.

Salah satu temuan penting adalah mitos bahwa SPS memiliki 'efek plasma' unik yang membuatnya lebih baik daripada HP. Penelitian ini menegaskan bahwa proses densifikasi lebih dipengaruhi oleh tekanan dan panas, dan bukan oleh efek plasma, sehingga HP juga merupakan metode yang efektif dan efisien.

Kesimpulan studi ini membuka peluang bagi produsen dan peneliti untuk memilih metode sintering berdasarkan faktor seperti biaya dan ketersediaan mesin. Dengan begitu, produksi baterai solid-state yang lebih murah dan mudah dibuat secara massal bisa segera terealisasi.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/electrolyte-breakthrough-solid-state-batteries

Analisis Ahli

John B. Goodenough

"Pemilihan metode sintering yang efisien adalah kunci untuk merealisasikan potensi baterai solid-state yang sangat aman dan berkapasitas tinggi."

Arumugam Manthiram

"Pemahaman mendalam tentang proses densifikasi akan membuka jalan bagi baterai yang lebih andal dan produksi berskala besar."

Analisis Kami

"Studi ini sangat penting karena menyanggah mitos yang telah lama beredar tentang keunggulan SPS, sehingga mengurangi biaya dan hambatan teknis dalam produksi elektrolit solid. Ke depannya, fleksibilitas metode sintering ini memungkinkan industri baterai solid-state berkembang lebih cepat dan lebih mudah diadaptasi secara global."

Prediksi Kami

Dengan pemahaman ini, produsen baterai kemungkinan akan mengadopsi metode sintering yang lebih ekonomis dan tersedia secara luas, mempercepat pengembangan dan produksi massal baterai solid-state yang aman dan berkinerja tinggi.