Material Kristal Tunggal Baru Tingkatkan Keamanan dan Performa Baterai Logam Lithium

Para peneliti di Hong Kong University of Science and Technology mengembangkan material elektrolit solid-state berbasis kerangka organik kovalen (COF) kristal tunggal 3D untuk mengatasi masalah keamanan baterai logam lithium. Material ini dirancang menggunakan COF-303 sebagai template untuk menciptakan saluran ion yang teratur dan seragam. Tujuannya adalah mengurangi resistensi di batas butir dan pertumbuhan dendrit lithium yang dapat menyebabkan korsleting. Material baru menunjukkan konduktivitas ionik 8,1 mS cm−1 pada suhu ruang dengan angka transference Li+ sebesar 0,98, mendukung transportasi ion cepat dan selektif. Uji ketahanan selama 2.000 jam pada sel simetris menunjukkan stabilitas dan pengendalian dendrit. Dalam konfigurasi sel penuh dengan katoda LiFePO4, baterai mempertahankan 91,8% kapasitas setelah 600 siklus dengan efisiensi coulomb mencapai 99,98%. Inovasi ini memiliki potensi untuk meningkatkan umur dan keamanan baterai logam lithium dalam aplikasi kendaraan listrik dan penyimpanan energi besar. Dengan menghilangkan gangguan struktural yang ada pada material polikristalin, teknologi ini membuka jalan bagi baterai solid-state yang lebih andal dan efisien. Langkah selanjutnya adalah skala produksi agar dapat diadopsi secara luas di industri.