Para insinyur di Tiongkok telah meluncurkan desain baterai natrium-sulfur baru yang menawarkan alternatif yang berpotensi lebih aman dan lebih murah dibandingkan teknologi lithium-ion. Terobosan ini menjawab kekhawatiran yang semakin meningkat mengenai risiko keselamatan litium, kenaikan biaya, dan kerentanan rantai pasokan.
Masalah Litium
Baterai litium memberi daya pada perangkat yang tak terhitung jumlahnya, mulai dari ponsel cerdas hingga kendaraan listrik. Namun, ketergantungan mereka pada litium menghadirkan tantangan yang signifikan: litium rentan terhadap panas berlebih, dapat terbakar dalam kondisi tertentu, dan ekstraksi dari sumber alami memerlukan biaya yang mahal dan menimbulkan masalah lingkungan. Permintaan litium meningkat pesat, menjadikan masalah ini semakin mendesak.
Upaya Natrium-Belerang Sebelumnya Gagal
Baterai natrium-belerang telah lama dianggap sebagai alternatif yang layak, namun iterasi sebelumnya menghadapi keterbatasan kritis. Desain sebelumnya membutuhkan logam natrium dalam jumlah besar, sehingga tidak praktis untuk digunakan secara luas karena masalah keamanan dan biaya. Mereka juga berjuang untuk memulai reaksi kimia yang diperlukan secara efisien pada suhu kamar. Sebagaimana dicatat oleh para peneliti dalam studi Nature baru-baru ini, “Penggunaan logam natrium dalam jumlah besar…merusak keamanan dan efektivitas biaya.”
Terobosan Baru
Tim peneliti Tiongkok telah mengatasi rintangan ini dengan mengoptimalkan reaksi kimia di dalam baterai. Desainnya menggunakan struktur bertegangan tinggi dan bebas anoda yang berfungsi dengan andal pada suhu kamar. Baterai baru mencapai tegangan pelepasan 3,6 volt – peningkatan substansial dibandingkan 1,6 volt yang terlihat pada model sebelumnya.
Keuntungan Biaya dan Keamanan
Baterai natrium-sulfur yang baru diklaim jauh lebih murah untuk diproduksi dibandingkan alternatif yang ada saat ini, dengan potensi biaya 100 kali lebih rendah dibandingkan baterai natrium yang ada. Yang terpenting, baterai ini menggunakan elektrolit yang tidak mudah terbakar, tidak seperti elektrolit cair yang mudah menguap yang ditemukan pada baterai litium standar. Sifat tidak mudah terbakar ini mengatasi masalah keamanan utama yang terkait dengan teknologi litium-ion.
Diperlukan Penelitian Lebih Lanjut
Para peneliti menekankan bahwa keamanan komponen kimia baterai dalam jangka panjang dan berskala besar masih memerlukan evaluasi menyeluruh. Terlepas dari peringatan ini, desain ini memiliki potensi besar untuk mengatasi masalah rantai pasokan saat ini dan masalah keselamatan dalam teknologi baterai.
Potensi Aplikasi
Tim yakin baterai natrium-sulfur bebas anoda sangat cocok untuk penyimpanan energi skala jaringan dan memberi daya pada perangkat elektronik yang dapat dipakai. Kombinasi desain antara efektivitas biaya, keamanan, dan kinerja dapat menjadikannya kekuatan yang mengganggu pasar baterai.
Pada akhirnya, teknologi baterai baru ini menawarkan langkah penting menuju masa depan penyimpanan energi yang lebih berkelanjutan dan aman. Kuncinya adalah apakah hasil lab ini menghasilkan kinerja yang stabil dan andal dalam skala besar.
