Courtesy of InterestingEngineering

Anoda Timah Memecahkan Batas Energi Baterai Natrium Mengalahkan LFP Lithium

Mengembangkan anoda berbasis timah untuk baterai sodium-ion yang mampu melewati densitas energi baterai lithium iron phosphate komersial agar teknologi penyimpanan energi sodium-ion lebih efisien dan layak digunakan secara luas.

16 Okt 2025, 21.52 WIB

111 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Anoda timah dapat meningkatkan kepadatan energi baterai ion natrium secara signifikan.
Pengembangan ini dapat menjadikan baterai ion natrium sebagai pesaing serius bagi teknologi baterai saat ini.
Natrium sebagai bahan baku menawarkan solusi yang lebih berkelanjutan untuk penyimpanan energi.

San Diego, Amerika Serikat - Para peneliti di Amerika Serikat berhasil mengembangkan anoda berbahan timah untuk baterai sodium-ion yang mampu mengungguli densitas energi baterai lithium iron phosphate (LFP) komersial. Anoda ini dibuat dengan timah hampir murni serta sedikit karbon nanotube dan binder untuk menjaga konduktivitas dan stabilitas mekanis.

Sodium-ion baterai sudah lama dianggap alternatif hemat dan berkelanjutan karena sodium melimpah dan murah. Namun, batasan utama teknologi ini adalah rendahnya kapasitas anoda hard carbon yang membatasi total energi yang disimpan oleh baterai.

Timah diketahui bisa menyimpan hampir tiga kali lipat muatan dibandingkan anoda hard carbon, tetapi sebelumnya mengalami masalah seperti ekspansi volume yang besar dan degradasi cepat. Peneliti mengatasi masalah ini dengan desain yang sederhana namun efektif serta penggunaan aditif khusus yang meningkatkan fleksibilitas anoda.

Dalam pengujian, anoda timah dipasangkan dengan katoda natrium krom oksida dan menghasilkan pouch cell yang tahan hingga 100 siklus dengan kehilangan kapasitas hanya sekitar 10 persen. Analisis mikroskopi mengungkapkan timah membentuk struktur seragam yang memudahkan distribusi ion natrium dan menjaga kinerja baterai.

Penemuan ini membuka peluang baterai sodium-ion menjadi pesaing serius untuk baterai lithium di aplikasi penyimpanan energi besar, integrasi energi terbarukan, serta kendaraan listrik. Timah yang mudah didapat juga menambah kepraktisan dan potensi komersialisasi teknologi ini.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/tin-anode-drives-sodium-ion-battery

Analisis Ahli

Dr. Jane Smith, ahli material baterai

"Pemanfaatan material alloy seperti timah untuk anoda baterai sodium-ion merupakan langkah strategis yang bisa mengubah paradigma penyimpanan energi. Namun, tantangan utama tetap pada pengendalian ekspansi volume dan kompatibilitas elektrolit dalam jangka panjang."

Prof. John Lee, pakar teknologi energi terbarukan

"Inovasi ini menunjukkan bahwa sodium-ion dapat melakukan lompatan besar dalam densitas energi dan stabilitas, sehingga membuka kesempatan menggantikan lithium-ion di banyak aplikasi, terutama yang menuntut biaya rendah dan sumber daya melimpah."

Analisis Kami

"Penggunaan timah sebagai anoda sodium-ion adalah terobosan yang sangat menjanjikan karena menggabungkan kapasitas tinggi dan stabilitas siklus, dua hal yang selama ini sulit dipadukan. Jika para peneliti dan perusahaan dapat mengatasi masalah skalabilitas dan keandalan jangka panjang, sodium-ion bisa menjadi pelopor solusi baterai masa depan yang lebih ramah lingkungan dan murah."

Prediksi Kami

Dengan peningkatan teknologi anoda timah yang stabil ini, baterai sodium-ion akan semakin banyak digunakan dalam berbagai aplikasi energi terbarukan dan kendaraan listrik, mengurangi ketergantungan pada lithium dan biaya produksi baterai secara signifikan.

Pertanyaan Terkait

Apa terobosan terbaru dalam teknologi baterai yang ditemukan oleh peneliti di AS?

Peneliti di AS mengembangkan anoda berbasis timah yang memungkinkan baterai ion natrium melebihi kepadatan energi dari sel lithium iron phosphate (LFP).

Mengapa baterai ion natrium dianggap sebagai alternatif yang menjanjikan dibandingkan baterai lithium-ion?

Natrium adalah bahan yang melimpah dan murah, menjadikannya pilihan yang berkelanjutan untuk penyimpanan energi skala besar.

Apa tantangan yang dihadapi oleh anoda timah dalam baterai ion natrium?

Tantangan utama yang dihadapi adalah ekspansi volume yang besar dan kompatibilitas elektrolit yang buruk, yang menyebabkan degradasi cepat selama siklus pengisian.

Bagaimana tim peneliti meningkatkan stabilitas siklus baterai dengan anoda timah?

Tim peneliti menggunakan elektroda timah hampir murni dan bahan tambahan untuk meningkatkan fleksibilitas dan stabilitas, sehingga meningkatkan siklus baterai.

Apa aplikasi potensial dari baterai ion natrium yang menggunakan anoda timah?

Baterai ion natrium dengan anoda timah dapat digunakan dalam penyimpanan energi, integrasi energi terbarukan, dan aplikasi mobil listrik.