Courtesy of InterestingEngineering

Teknologi Baru Katoda Mangan Cegah Kerusakan Baterai Lithium-Ion Lama

Menciptakan katoda baterai lithium-ion berbasis mangan yang tahan lama dan berkinerja tinggi sebagai alternatif murah dan ramah lingkungan pengganti kobalt demi mendukung pengembangan baterai yang ekonomis dan berkelanjutan.

26 Feb 2026, 19.07 WIB

94 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penggunaan mangan dalam baterai lithium-ion dapat mengurangi biaya dan dampak lingkungan.
Rekayasa orbital antarmuka menawarkan solusi inovatif untuk mengatasi distorsi yang mengganggu kinerja baterai.
Hasil penelitian membuka peluang baru dalam pengembangan baterai yang lebih efisien dan berkelanjutan.

Sendai, Jepang - Baterai lithium-ion memainkan peran penting dalam kehidupan modern, mulai dari perangkat kecil hingga kendaraan listrik dan penyimpanan energi terbarukan. Namun, penggunaan kobalt dalam baterai membawa masalah biaya dan keberlanjutan yang harus diatasi.

Sebagai alternatif, mangan dianggap sebagai bahan yang bagus karena banyak tersedia dan lebih murah, tetapi mengalami masalah besar yaitu distorsi Jahn-Teller yang membuat material katoda menjadi tidak stabil dan mudah rusak.

Para peneliti di WPI-AIMR, Universitas Tohoku di Jepang, mengembangkan metode yang disebut "interfacial orbital engineering" untuk meredam distorsi tersebut pada tingkat atom dengan menggunakan prinsip fisika elektron dan geometri orbital.

Teknologi ini memungkinkan baterai lithium-mangan-oksida memiliki ketahanan siklus hampir sempurna, bahkan setelah 500 kali pengisian dan pengosongan, yang berarti baterai bisa bertahan jauh lebih lama dibanding sebelumnya.

Dengan penggunaan mangan yang murah dan melimpah, baterai ini bisa menurunkan biaya produksi, mengurangi dampak lingkungan, serta mendukung pengembangan baterai sodium-ion di masa depan, membuka jalan bagi solusi energi yang lebih hijau dan terjangkau.

Referensi:
[1] https://www.interestingengineering.com/energy/japan-manganese-oxide-lithium-batteries

Analisis Ahli

Hao Li

"Pengembangan oksida berbasis mangan adalah langkah komersial paling menjanjikan untuk baterai sodium-ion, menyatukan ilmu elektrokimia dan fisika material dengan pendekatan inovatif."

Analisis Kami

"Pendekatan 'interfacial orbital engineering' adalah terobosan yang sangat menjanjikan karena menyasar akar masalah di tingkat atom, bukan hanya menutupi gejala. Hal ini bisa menjadi titik balik dalam material katoda baterai dan mengubah paradigma desain baterai masa depan dengan fokus pada stabilitas dan keberlanjutan."

Prediksi Kami

Dalam waktu dekat, teknologi katoda berbasis mangan ini akan mempercepat produksi baterai lithium-ion yang lebih murah, awet, dan ramah lingkungan, serta membuka jalan bagi baterai sodium-ion yang lebih melimpah untuk penyimpanan energi masa depan.

Pertanyaan Terkait

Apa yang dilakukan oleh ilmuwan di WPI-AIMR?

Ilmuwan di WPI-AIMR melakukan penelitian untuk mengembangkan katoda berbasis oksida mangan yang memiliki kinerja siklus yang hampir sempurna untuk baterai lithium-ion.

Mengapa mangan dianggap sebagai alternatif yang baik untuk kobalt?

Mangan dianggap sebagai alternatif yang baik karena tersedia melimpah dan lebih murah dibandingkan kobalt, serta lebih ramah lingkungan.

Apa itu distorsi Jahn-Teller dan bagaimana pengaruhnya terhadap baterai?

Distorsi Jahn-Teller adalah fenomena di mana ion mangan mengalami distorsi geometris yang dapat menyebabkan keruntuhan material pada baterai, mengurangi kinerjanya.

Apa yang dimaksud dengan rekayasa orbital antarmuka?

Rekayasa orbital antarmuka adalah teknik yang digunakan untuk mengatasi masalah distorsi pada tingkat atom, menghindari pendekatan tradisional seperti doping.

Apa saja manfaat dari baterai berbasis mangan dalam konteks energi terbarukan?

Baterai berbasis mangan dapat menyediakan penyimpanan energi yang lebih murah, tahan lama, dan ramah lingkungan, mendukung transisi ke ekonomi yang lebih bersih.