Courtesy of InterestingEngineering

Elektroda Tebal dan Padat Tingkatkan Jarak Tempuh Mobil Listrik

Meningkatkan kapasitas dan daya tahan baterai kendaraan listrik dengan elektroda padat dan tebal yang mampu menyimpan lebih banyak energi tanpa kehilangan performa selama siklus pengisian ulang.

30 Okt 2025, 21.22 WIB

298 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini menunjukkan bahwa elektroda tebal dapat meningkatkan kepadatan energi baterai kendaraan listrik.
Batas sintetik dalam elektroda memungkinkan untuk meningkatkan kekuatan mekanis dan transportasi muatan.
Metode baru yang dikembangkan dapat mengatasi tantangan yang ada dalam pembuatan elektroda yang lebih padat dan tebal.

Penn State, Amerika Serikat - Para peneliti di Penn State University mengembangkan elektroda baterai yang lebih tebal dan padat untuk meningkatkan kapasitas energi pada kendaraan listrik. Elektroda ini dibuat agar dapat menjalani siklus pengisian ulang yang berulang tanpa cepat rusak, sehingga baterai menjadi lebih tahan lama.

Masalah utama dengan elektroda yang lebih tebal biasanya adalah harus dibuat sangat berpori agar muatan listrik bisa bergerak dengan mudah. Namun, pori-pori tersebut justru mengurangi jumlah bahan aktif yang menyimpan energi sehingga kapasitas baterai menjadi terbatas.

Peneliti menemukan solusi dengan menciptakan batas sintetik di dalam elektroda, yang berfungsi seperti reservoir muatan dan mempercepat pergerakan muatan listrik. Hal ini memungkinkan elektroda dibuat lebih tebal dan padat tanpa kehilangan performa baterai.

Proses pembuatan elektroda baru ini mengadopsi metode yang diinspirasi dari geologi menggunakan cairan sementara untuk membuat elektroda padat dan kuat. Hasilnya, baterai bisa tahan mati mekanis lebih baik dan meningkatkan daya tahan hingga tiga kali lipat dibanding metode sebelumnya.

Baterai dengan elektroda ini berpotensi memiliki densitas energi lebih dari 500 watt-jam per kilogram, yang dapat membuat mobil listrik menempuh jarak jauh lebih lama saat diisi ulang sekali. Selain itu, peneliti juga mengembangkan alat pemantauan tegangan baterai secara real time yang lebih terjangkau dari metode sebelumnya.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/ev-battery-with-battery-with-thick-electrodes

Analisis Ahli

John Goodenough

"Inovasi seperti ini penting untuk mendorong batas kapasitas baterai, namun kestabilan jangka panjang dan efektivitas biaya akan menentukan keberhasilannya di pasar."

M. Stanley Whittingham

"Penggunaan batas sintetik untuk memperlancar pergerakan muatan dalam elektroda tebal adalah terobosan yang sangat menarik dan dapat mengatasi masalah degradasi baterai."

Analisis Kami

"Pendekatan baru ini menjanjikan revolusi dalam teknologi baterai EV dengan mengatasi kendala tradisional antara ketebalan dan kepadatan elektroda. Namun, tantangannya adalah memastikan skala produksi dan biaya tetap kompetitif agar teknologi ini dapat diadopsi secara luas."

Prediksi Kami

Teknologi elektroda padat dan tebal ini akan mempercepat pengembangan baterai berkinerja tinggi, sehingga EV bisa menempuh jarak lebih jauh dalam sekali pengisian, dan secara bertahap menggantikan baterai konvensional di pasaran.

Pertanyaan Terkait

Apa yang telah dikembangkan oleh peneliti di Penn State University?

Peneliti di Penn State University telah mengembangkan elektroda tebal dengan kepadatan energi yang lebih tinggi untuk baterai kendaraan listrik.

Mengapa peningkatan ketebalan elektroda penting untuk baterai?

Peningkatan ketebalan elektroda memungkinkan peningkatan jumlah material aktif, yang berkontribusi pada kapasitas penyimpanan energi yang lebih tinggi.

Apa masalah yang dihadapi saat meningkatkan kepadatan elektroda?

Masalah yang dihadapi adalah bahwa meningkatkan ketebalan sering kali membutuhkan struktur yang sangat poros, yang dapat mengurangi jumlah material aktif.

Bagaimana batas sintetik membantu dalam meningkatkan performa baterai?

Batas sintetik berfungsi sebagai reservoir untuk muatan dan memungkinkan transportasi muatan yang cepat, sehingga meningkatkan performa baterai.

Apa metode baru yang digunakan untuk menghasilkan elektroda tebal?

Metode baru yang digunakan adalah proses densifikasi yang dibantu cairan sementara, yang terinspirasi oleh geologi.