Courtesy of InterestingEngineering

Membangun Jalan Pintas Atomic untuk Baterai Sodium Tahan Lama dan Murah

Mengembangkan material dan proses manufaktur katoda baru untuk baterai ion natrium yang efisien dan tahan lama sebagai solusi penyimpanan energi murah dan ramah lingkungan.

03 Mar 2026, 19.50 WIB

55 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini menunjukkan potensi baterai natrium-ion sebagai alternatif yang lebih ramah lingkungan dibandingkan baterai lithium-ion.
Penggunaan efek Leidenfrost dalam proses manufaktur dapat meningkatkan efisiensi dan keberlanjutan dalam produksi katoda.
Katoda yang dikembangkan memiliki daya tahan yang luar biasa, mampu bertahan hingga 10.000 siklus pengisian dan pengosongan.

Bhopal, India - Para peneliti dari India, Australia, dan Inggris berhasil menciptakan katoda inovatif untuk baterai sodium-ion menggunakan campuran besi-fosfat-pirofosfat dengan struktur terowongan tiga dimensi. Tim memperkenalkan indium sebagai substitusi sebagian besi untuk meningkatkan konduktivitas material katoda sehingga ion sodium dapat bergerak lebih cepat dan lancar melalui katoda.

Mereka menggunakan efek Leidenfrost yang diadaptasi dari fenomena fisika lama untuk memproses material katoda, menghasilkan partikel berpori yang mampu menyerap elektrolit secara efisien tanpa merusak struktur kristal selama ribuan siklus pengisian. Metode ini menghindari penggunaan furnace dan menjadikan proses manufaktur lebih ramah lingkungan dan hemat energi.

Hasilnya, katoda tersebut menunjukkan energi tinggi sekitar 359 Wh/kg dan daya tahan luar biasa mampu melewati 10.000 siklus pengisian-pengosongan, bertahan jauh lebih lama dibandingkan baterai lithium-ion standar. Pencapaian ini membuka peluang besar untuk memanfaatkan baterai sodium sebagai solusi penyimpanan energi murah, efisien, dan ramah lingkungan dalam skala besar.

Referensi:
[1] https://www.interestingengineering.com/energy/physics-boost-cathode-sodium-ion-batteries

Analisis Ahli

John B. Goodenough

"Pengembangan material katoda yang efisien dan tahan lama untuk baterai sodium sangat penting karena memperluas pilihan sumber daya penyimpanan energi berkelanjutan yang dapat mengurangi ketergantungan lithium."

Yi Cui

"Pengaplikasian efek Leidenfrost dalam proses manufaktur merupakan pendekatan kreatif yang dapat meningkatkan kualitas material katoda dengan cara yang hemat energi dan ramah lingkungan."

Analisis Kami

"Pendekatan inovatif menggunakan efek Leidenfrost dalam manufaktur katoda sangat cerdas karena menggabungkan prinsip fisika klasik dengan kebutuhan teknologi modern. Selain itu, substitusi atom besi dengan indium menunjukkan perkembangan yang signifikan dalam memecahkan masalah terbesar baterai sodium yaitu konduktivitas dan stabilitas siklik."

Prediksi Kami

Teknologi katoda berbasis sodium ini kemungkinan akan mempercepat adopsi baterai sodium-ion secara komersial, mengurangi ketergantungan pada lithium dan menurunkan biaya serta dampak lingkungan penyimpanan energi.

Pertanyaan Terkait

Apa yang dilakukan para peneliti di IISER Bhopal dan IITGN?

Para peneliti di IISER Bhopal dan IITGN mengembangkan katoda yang memungkinkan pergerakan ion natrium yang cepat tanpa merusak strukturnya.

Mengapa baterai natrium dianggap lebih ramah lingkungan dibandingkan baterai lithium?

Baterai natrium dianggap lebih ramah lingkungan karena natrium lebih melimpah dan lebih mudah diperoleh dibandingkan lithium, yang proses ekstraksinya sulit dan merusak lingkungan.

Apa itu efek Leidenfrost dan bagaimana digunakan dalam penelitian ini?

Efek Leidenfrost adalah fenomena di mana tetesan air meluncur di permukaan logam yang sangat panas karena adanya uap yang menciptakan lapisan pelindung, sehingga para peneliti menggunakannya untuk memproduksi material katoda.

Apa manfaat dari mengganti sebagian atom besi dengan indium dalam katoda?

Mengganti sebagian atom besi dengan indium meningkatkan jarak antar atom dalam material katoda, memungkinkan ion natrium mengalir lebih mudah dan meningkatkan konduktivitas.

Berapa banyak siklus pengisian dan pengosongan yang dapat dicapai oleh katoda baru ini?

Katoda baru ini menunjukkan kinerja yang stabil selama 10.000 siklus pengisian dan pengosongan.