Para ilmuwan di Tiongkok telah memperkenalkan rancangan baterai baru yang diklaim lebih aman dan jauh lebih murah dibandingkan baterai lithium yang banyak digunakan saat ini. Kabar ini mendapat atensi luas karena lithium hingga sekarang masih menjadi bahan utama baterai berbagai perangkat modern, mulai dari ponsel, laptop, kendaraan listrik, hingga sistem penyimpanan energi skala besar.
Baterai lithium sering menjadi sorotan karena dua masalah utama, yakni risiko keamanan akibat sifat mudah panas dan mudah terbakar serta keterbatasan pasokan bahan baku yang menyebabkan harga menjadi mahal. Kondisi ini mendorong berbagai tim peneliti di dunia untuk mencari solusi alternatif yang lebih ekonomis, mudah didapat, dan memiliki tingkat keamanan lebih tinggi.
Baterai Natrium-Sulfur: Solusi Baru, Tantangan Lama
Upaya membuat baterai berbahan dasar natrium dan sulfur memang telah dilakukan sejak lama, namun selalu terkendala pada aspek efisiensi penggunaan dan stabilitas kimia. Desain lama membutuhkan jumlah natrium logam yang sangat tinggi sehingga harganya masih mahal, densitas energinya rendah, dan tingkat keselamatannya menurun drastis bila dibandingkan dengan baterai lithium standar.
Permasalahan lain muncul dari reaksi kimia dalam sel baterai yang sulit terjadi secara optimal pada suhu ruang, sehingga penggunaan skala luas menjadi sulit diwujudkan. Para peneliti menegaskan, rata-rata anoda pada rancangan sebelumnya memerlukan natrium dalam jumlah puluhan kali lebih banyak dibandingkan anoda baterai lithium konvensional. Situasi ini berdampak secara langsung pada biaya produksi, kapasitas penyimpanan, dan potensi bahaya saat digunakan.
Inovasi Baru: Baterai Anoda-Free dengan Elektrolit Aman
Tim insinyur Tiongkok pada riset terbaru mengubah arsitektur baterai sehingga menghasilkan desain anoda-free natrium-sulfur yang mampu beroperasi optimal di suhu ruang tanpa mengorbankan kinerja. Salah satu kunci utama keberhasilan desain ini adalah penggunaan elektrolit sodium dicyanamide yang tidak mudah terbakar, sehingga jauh lebih aman dibandingkan cairan organik yang dipakai pada baterai lithium konvensional.
Baterai baru ini sanggup menghasilkan tegangan pelepasan arus hingga 3,6 volt, naik signifikan dari sebelumnya yang berkisar di sekitar 1,6 volt. Peningkatan ini sangat penting karena mendekatkan performa baterai natrium-sulfur ke level baterai lithium, tetapi dengan potensi biaya yang disebut “sampai dua tingkat (order of magnitude) lebih murah dibanding generasi baterai sodium komersial”. Artinya, biaya yang dikeluarkan bisa separuh atau bahkan seperseratus dari teknologi sebelumnya.
Tabel perbandingan sederhana berikut dapat menggambarkan benefit utama inovasi ini:
| Fitur Utama | Baterai Lithium | Baterai Natrium-Sulfur Baru |
|---|---|---|
| Tegangan Discharge | ±3,6 V | 3,6 V |
| Potensi Bahaya Terbakar | Tinggi | Sangat rendah |
| Persediaan Bahan Baku | Terbatas | Sangat melimpah |
| Biaya Produksi | Mahal | Jauh lebih murah |
Kendala dan Potensi Masa Depan
Meskipun sangat menjanjikan, aspek keamanan jangka panjang dan dampak paparan bahan kimia baru pada lingkungan serta manusia masih memerlukan kajian lebih lanjut. Para ilmuwan menekankan bahwa uji keamanan secara massal, terutama pada aplikasi skala besar ataupun penggunaan dalam jangka waktu lama, perlu menjadi fokus pada studi berikutnya sebelum teknologi ini benar-benar siap dikomersialkan.
Penggunaan baterai natrium-sulfur tanpa anoda seperti ini memiliki peluang besar untuk memenuhi kebutuhan penyimpanan energi terbarukan skala jaringan (grid energy storage) serta perangkat elektronik portabel. Jika semua aspek telah teruji, inovasi baterai baru ini berpotensi menjadi solusi terhadap tantangan pasokan baterai global dan masalah keselamatan yang selama ini membayangi teknologi baterai lithium.
