Apa Itu Baterai Lithium Solid State?

Ada cairan di dalam ponsel Anda, komputer Anda, dan Anda kendaraan listrik (EV). Itu karena hampir semua barang elektronik yang dapat diisi ulang digunakan baterai litium-ion, yang mengandalkan elektrolit cair.

Tapi itu akan berubah.

“Meskipun baterai lithium solid-state dikembangkan lebih dari 30 tahun yang lalu, penggunaan komersialnya baru saja meningkat berkat material baru yang menjadikannya layak secara komersial,” kata Vince Caito, wakil presiden produk pengembangan di Kekuatan Yoshino. “Solid-state menjadi berita utama ketika produsen mobil mengembangkannya untuk kendaraan listrik generasi berikutnya.”

Apa Itu Baterai Lithium Solid-State?

Sederhananya, baterai litium solid-state menggunakan elektrolit padat, bukan cairan.

“Semua baterai memiliki tiga komponen utama: anoda, katoda, dan elektrolit,” kata Gabriel Adams, mahasiswa Arizona State University yang meneliti teknologi baru di Universitas Negeri Arizona. laboratorium Rolston.

“Baterai lithium non-solid-state yang sangat populer ditemukan dalam segala hal mulai dari barang elektronik konsumen hingga pesawat terbang, elektrolitnya adalah cairan yang memfasilitasi transfer lithium-ion antara anoda dan katoda. Dalam baterai lithium solid-state, elektrolitnya adalah bahan padat.”

Ada beberapa jenis teknologi baterai litium solid-state. Beberapa bergantung pada polimer untuk menghantarkan ion litium, sementara yang lain menggunakan sulfida atau oksida (keramik).

Keuntungan Baterai Lithium Solid-State

Peningkatan keamanan adalah salah satu keuntungan utama, karena elektrolit tidak bocor.

“Elektrolit cair mudah terbakar, dan itulah alasannya baterai terbakar dalam berita,” kata Eric D. Wachsman, Ph.D., direktur Institut Inovasi Energi Maryland.

“Kita dapat merekayasa hal ini, dan hal ini telah dilakukan sejak lama, namun ada beberapa hal mendasar yang perlu diperhatikan dalam hal keselamatan dan kinerja dengan elektrolit cair dan elektrolit padat keramik menghindari trade-off tersebut karena padatannya demikian tidak mudah terbakar."

Keunggulan lainnya: Kepadatan energi yang lebih tinggi, menghasilkan baterai yang lebih kompak dan ringan. Pada kendaraan listrik, hal ini disebut-sebut sebagai “Holy Grail” karena memungkinkan mobil melaju lebih jauh dengan mengisi daya dan mengisi ulang lebih cepat.

Bagi para teknisi di luar sana, berikut alasannya, menurut Adams: “Bahan padat lebih padat daripada cairan, dan baterai solid-state menghilangkan kebutuhan akan pemisah antara anoda dan katoda. Mereka juga memiliki stabilitas termal yang lebih baik karena padatan terikat lebih erat pada tingkat atom, sehingga baterai solid-state dapat menahan suhu yang lebih tinggi dengan lebih baik.”

Kekurangan Baterai Lithium Solid-State

Kerugian terbesarnya adalah biaya, karena materialnya yang canggih, teknologi dan kompleksitas manufakturnya. Namun seiring dengan semakin banyaknya penggunaan baterai ini, biayanya kemungkinan besar akan turun.

Di Mana Baterai Solid-State Digunakan?

Saat ini produk tersebut belum tersedia secara luas bagi konsumen, namun hal tersebut mulai berubah. Yoshino Power baru saja merilis beberapa produk lithium solid-state pertama: pembangkit listrik portabel dalam berbagai ukuran untuk cadangan rumah, menjalankan perkakas listrik Dan berkemah. Selama beberapa tahun ke depan, teknologi ini diperkirakan akan mulai menyerbu pasar kendaraan listrik.

“Baterai solid-state adalah masa depan,” kata Adams. “Produsen kendaraan listrik baru berinvestasi besar-besaran dalam pengembangannya, dan perusahaan-perusahaan pun menyukainya Toyota mengklaim kendaraan listrik barunya akan segera menggunakan teknologi baterai solid-state 2027.”

Hampir semua produsen mobil lain juga telah membuat komitmen terhadap teknologi ini.

“Fokus Departemen Energi dalam hal pendanaan adalah pada kendaraan listrik karena dampaknya dalam mengatasi masalah iklim,” kata Wachsman. “Tapi itu akan menjadi barang elektronik konsumen. Ini akan membuatnya menjadi penyimpanan jaringan. Ada banyak sekali kegunaan untuk baterai ini.”

Namun jika Anda sedang mempertimbangkan kendaraan listrik dan memiliki anggaran terbatas, jangan menunggu sampai teknologinya keluar. “Ambil saja sekarang,” kata Wachsman. “Yang pertama akan lebih mahal, dan akan memakan waktu cukup lama sebelum skala produksinya cukup besar sehingga harga per unitnya turun.”

Seorang penulis lepas dan produser film indie, Karuna Eberl meliput sisi alam bebas dan alam DIY, menjelajahi satwa liar, kehidupan ramah lingkungan, perjalanan dan berkebun untuk Family Handyman. Dia juga menulis kolom Sebelas Persen FH, tentang perempuan dinamis dalam angkatan kerja konstruksi. Beberapa penghargaan lainnya termasuk sampul Readers Digest bulan Maret, Taman Nasional, National Geographic Channel, dan Atlas Obscura. Karuna dan suaminya juga sedang dalam tahap akhir merenovasi sebuah rumah kosong di kota yang hampir hantu di pedesaan Colorado. Saat mereka tidak bekerja, Anda dapat menemukan mereka mendaki dan melakukan perjalanan di jalan belakang, berkemah di mobil van yang mereka ubah sendiri.