Baterai yang dapat dipasang di udara sekitar
Energy

Baterai yang dapat dipasang di udara sekitar


Produksi baterai di udara ambien menggunakan pemisah multifungsi. Kredit: POSTECH

Penghargaan Nobel Kimia 2020 diraih oleh mereka yang mengembangkan baterai lithium-ion yang dapat diisi ulang. Baterai ini telah menjadi sumber energi penting untuk perangkat elektronik mulai dari perangkat TI kecil hingga kendaraan listrik. Tesla, produsen mobil terkemuka AS, baru-baru ini menekankan perlunya membangun sistem produksi yang inovatif dan mengurangi biaya baterai. Harga baterai menyumbang sebagian besar kendaraan listrik dan pengurangan biaya sangat penting untuk mempopulerkannya.

Tim peneliti gabungan, dipimpin oleh Profesor Soojin Park dan Ph.D. kandidat Hye Bin Son dari Departemen Kimia POSTECH dengan Profesor Seungmin Yoo dari Ulsan College, telah berhasil mengembangkan pemisah multi-fungsi yang memungkinkan baterai berfungsi bahkan ketika sel kantong dipasang di udara sekitar. Penemuan ini diperkenalkan dalam edisi online terbaru Bahan Penyimpanan Energi.

Karena elektrolit di dalam baterai bereaksi dengan kelembapan yang menyebabkan kerusakan, baterai lithium-ion biasanya dipasang di ruang kering yang memiliki tingkat kelembapan kurang dari 1%. Namun, memelihara ruang kering agak mahal.

Untuk mengatasi masalah ini, penelitian telah dilakukan untuk menekan pengotor — seperti kelembapan atau asam fluorida — dengan menyuntikkan aditif ke dalam elektrolit. Tetapi ini dapat menyebabkan reaksi samping yang tidak diinginkan selama pengoperasian baterai. Faktanya, ketika baterai diaktifkan pada suhu tinggi (50 ° C atau lebih tinggi), bahkan sedikit kelembapan saja dapat menyebabkan penurunan performa yang lebih cepat. Oleh karena itu, diperlukan bahan yang mampu memerangkap kelembapan dan kotoran dalam baterai tanpa reaksi elektrokimia yang merugikan terhadap aditif.

Untuk ini, tim peneliti gabungan memperkenalkan material fungsional yang dapat memerangkap kotoran di permukaan separator untuk meningkatkan stabilitas termal dan meningkatkan kinerja baterai. Pemisah multi-fungsi ini menunjukkan ketahanan panas yang sangat baik (penyusutan dalam 10% setelah 30 menit penyimpanan pada suhu 140 ° C. Pemisah konvensional memiliki penyusutan 50%) dan selanjutnya menunjukkan peningkatan kinerja elektrokimia pada suhu tinggi 55? (79% dari kapasitas awal dipertahankan setelah 100 siklus pengisian daya).

Selain itu, para peneliti mengkonfirmasi keefektifan bahan fungsional dalam elektrolit di lingkungan yang dipenuhi pengotor. Senyawa silan pada permukaan keramik fungsional yang disintesis memerangkap kelembapan dan mempertahankan struktur keramik dengan baik, tetapi bahan keramik pada umumnya terkorosi oleh elektrolit yang diasamkan. Selain itu, melalui penelitian ini, tim memastikan bahwa separator multi-fungsi yang diproduksi di udara ambien kali ini menunjukkan umur yang lebih baik daripada separator konvensional, memastikan bahwa ia memberikan kinerja yang stabil di luar peran separator sederhana.

“Pemisah multi-fungsi yang baru dikembangkan ini menunjukkan stabilitas yang hebat dan kinerja elektrokimia yang sangat baik pada kepadatan energi yang tinggi,” kata Profesor Soojin Park yang telah lama mempelajari pemisah baterai melalui berbagai pendekatan. “Dengan kasus pertama yang berhasil membuat baterai di udara ambien, ini diharapkan dapat memainkan peran besar dalam mengurangi biaya baterai.”


Identifikasi faktor utama yang memengaruhi masa pakai baterai lithium-air dengan kepadatan energi tinggi


Informasi lebih lanjut:
Hye Bin Son dkk, Baterai Lithium-ion Densitas Energi Tinggi Bebas Ruang Kering yang Diaktifkan oleh Membran Pemisah Pembersih Pengotor, Bahan Penyimpanan Energi (2021). DOI: 10.1016 / j.ensm.2021.01.018

Disediakan oleh Universitas Sains & Teknologi Pohang

Kutipan: Baterai yang dapat dipasang di udara ambien (2021, 1 Februari) diambil pada 1 Februari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-02-batteries-ambient-air.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HK