Courtesy of InterestingEngineering

Penambahan Fosfor Tingkatkan Kinerja Elektrolit Padat Baterai Ion Natrium

Menemukan komposisi kaca keramik fosfor-silikat natrium-yttrium yang mampu meningkatkan kinerja elektrolit padat untuk baterai ion natrium generasi berikutnya sehingga menghasilkan baterai yang lebih aman, murah, dan cepat pengisian.

20 Feb 2026, 13.43 WIB

13 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penambahan fosfor dapat meningkatkan kinerja elektrolit padat untuk baterai natrium-ion.
Baterai natrium-ion memiliki potensi untuk menjadi alternatif yang lebih aman dan lebih murah dibandingkan baterai lithium-ion.
Pengembangan elektrolit non-flammable dapat mendukung penyimpanan energi terbarukan.

Tokyo, Jepang - Penelitian dari Universitas Kogakuin di Jepang menemukan cara meningkatkan performa baterai ion natrium dengan menambahkan fosfor pada kaca natrium-yttrium-silikat. Penemuan ini penting karena baterai ion natrium menggunakan natrium, yang lebih melimpah dan murah dibandingkan litium. Maka baterai ini berpotensi menjadi solusi penyimpanan energi yang lebih ekonomis.

Tim peneliti menemukan bahwa penambahan fosfor memperluas pembentukan fase kristal Na5RSi4O12 yang merupakan struktur penting untuk elektrolit padat yang dipakai dalam baterai. Fase kristal ini membantu meningkatkan keselamatan dan efisiensi baterai.

Dalam penelitian, fosfor sebagian besar menggantikan posisi silikon dalam kristal dan membentuk jaringan tiga dimensi yang tidak mengurangi kemampuan konduksi ionik. Dengan kata lain, penambahan fosfor membuat struktur material jadi lebih stabil dan kuat tanpa mengorbankan fungsi utamanya.

Baterai ion natrium bekerja dengan prinsip yang sama seperti baterai ion litium, namun lebih aman karena elektrolitnya non-flammable. Hal ini memungkinkan pengisian baterai yang lebih cepat serta cocok digunakan di berbagai kondisi termasuk suhu dingin, membuatnya ideal untuk penyimpanan energi dari sumber terbarukan seperti matahari dan angin.

Penelitian ini membuka peluang besar bagi pengembangan baterai ion natrium berkonsep all-solid-state yang lebih aman dan cepat. Jika berhasil diimplementasikan secara luas, teknologi ini dapat membantu memenuhi kebutuhan energi masa depan sekaligus mengurangi ketergantungan pada bahan baku langka dan mahal.

Referensi:
[1] https://www.interestingengineering.com/energy/high-performance-sodium-ion-batteries-japan

Analisis Ahli

Prof. Masaki Imai (Ahli Material Baterai)

"Penelitian ini menunjukkan langkah maju dalam mengoptimalkan struktur kaca keramik untuk konduktivitas ionik yang tinggi sekaligus meningkatkan keamanan baterai ion natrium, yang sangat diperlukan dalam pengembangan baterai padat masa depan."

Dr. Yuki Tanaka (Spesialis Energi Terbarukan)

"Konsep penggunaan fosfor dalam elektrolit kaca ini sangat menarik karena dapat memperluas wilayah penggunaan natrium, menjadikan baterai lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan."

Analisis Kami

"Pengembangan kaca keramik fosfor-silikat natrium-yttrium sebagai elektrolit padat adalah terobosan penting yang bisa mengatasi masalah keamanan dan ketersediaan bahan di industri baterai saat ini. Namun, masih diperlukan skala uji coba yang lebih besar untuk memastikan stabilitas jangka panjang dan konsistensi performa bahan ini dalam aplikasi nyata."

Prediksi Kami

Penelitian ini dapat membuka kesiapan produksi baterai ion natrium solid-state komersial yang lebih aman dan efisien dalam lima hingga sepuluh tahun ke depan, mempercepat adopsi energi terbarukan dan menurunkan ketergantungan pada material litium.

Pertanyaan Terkait

Apa pencapaian signifikan yang dicapai oleh peneliti di Jepang terkait baterai natrium-ion?

Peneliti di Jepang berhasil mengembangkan baterai natrium-ion yang lebih aman dan berkinerja tinggi dengan menambahkan fosfor ke gelas natrium-yttrium-silikat.

Apa yang terjadi ketika fosfor ditambahkan ke gelas natrium-yttrium-silikat?

Penambahan fosfor secara dramatis memperluas rentang pembentukan fase Na5RSi4O12 tanpa mengubah konduktivitas ion.

Apa fungsi dari fase kristal Na5RSi4O12 dalam baterai natrium-ion?

Fase kristal Na5RSi4O12 berfungsi sebagai material elektrolit padat yang dapat digunakan dalam baterai natrium-ion generasi berikutnya.

Mengapa baterai natrium-ion mulai mendapatkan perhatian lebih banyak?

Baterai natrium-ion mendapatkan perhatian karena natrium lebih melimpah dan murah dibandingkan lithium, serta memiliki karakteristik keamanan yang lebih baik.

Apa keunggulan dari elektrolit padat yang dikembangkan dalam penelitian ini?

Elektrolit padat yang dikembangkan diharapkan meningkatkan keamanan dan memungkinkan pengisian daya yang lebih cepat.