Kemajuan besar dalam penelitian baterai alternatif terus menarik perhatian global. Para ilmuwan dari Oregon State University berhasil menemukan solusi baru untuk baterai isi ulang yang lebih efisien dan hemat biaya. Inovasi ini telah membuka jalan bagi perkembangan baterai berbasis logam zinc yang bisa menjadi pengganti utama lithium-ion.
Selama ini, lithium-ion mendominasi pasar baterai isi ulang. Namun, produksi baterai ini membutuhkan logam langka seperti kobalt dan nikel, sehingga biaya produksi sangat tinggi. Ketersediaan logam-logam tersebut juga terbatas di beberapa wilayah, sehingga harga dapat berfluktuasi.
Mengapa Baterai Zinc Menjadi Solusi?
Zinc adalah logam yang murah dan mudah ditemukan di seluruh dunia. Peneliti berupaya menemukan cara agar baterai zinc bisa menyamai kinerja lithium-ion, terutama untuk kebutuhan kendaraan listrik dan penyimpanan energi skala besar. Banyak perusahaan dan tim peneliti telah mencoba berbagai material alternatif. Contohnya, sebuah perusahaan di Tiongkok telah mengembangkan mobil bertenaga baterai sodium, sedangkan peneliti di University of Maryland membuat baterai biodegradable dari zinc dan cangkang kepiting.
Kabar terbaru datang dari tim yang dipimpin Xiulei “David” Ji di Oregon State University. Mereka berhasil mengembangkan formula elektrolit baru yang menjadi kunci efisiensi baterai zinc.
Peran Elektrolit dalam Efisiensi Baterai
Elektrolit adalah cairan dalam baterai yang berfungsi mendukung reaksi kimia penyimpanan dan pelepasan energi. Salah satu tantangan utama pada baterai zinc sebelumnya adalah proses elektrolit yang tidak stabil. Sering kali, energi yang tersimpan habis karena reaksi kimia yang tidak diinginkan, bahkan memicu produksi gas hidrogen berbahaya.
Tim Oregon State University menciptakan formula elektrolit inovatif. Elektrolit ini membentuk lapisan pelindung di atas komponen zinc, sehingga mengurangi hampir seluruh reaksi yang tidak diinginkan. Pelindung serupa juga diterapkan pada baterai lithium-ion, yang membuatnya dapat melepaskan lebih dari 99% energi di setiap pengisian daya.
Baterai zinc hasil penelitian ini dapat melepaskan energi sebesar 99,95% dari energi yang diisi di setiap siklusnya. Artinya, hampir seluruh energi yang disimpan dapat dimanfaatkan secara optimal.
Faktor Keamanan dan Biaya Produksi
Salah satu keunggulan utama baterai zinc terletak pada tingkat keamanan yang lebih tinggi. Elektrolit baru ini tidak mudah terbakar, berbeda dari elektrolit yang digunakan pada banyak baterai lithium-ion yang rawan meledak atau terbakar. Selain itu, komponen zinc dan material elektrolit jauh lebih murah dan mudah didapat.
Xiulei Ji melalui OSU News menyatakan, "Terobosan ini merupakan langkah signifikan untuk menjadikan baterai zinc metal lebih terjangkau bagi konsumen." Ji juga menyoroti pentingnya teknologi ini bagi keberlanjutan energi, khususnya dalam mendukung instalasi pembangkit tenaga surya dan angin. Selain itu, baterai zinc dapat memberi solusi penyimpanan energi di rumah, serta modul penyimpanan bagi komunitas yang rawan bencana alam.
Prospek Baterai Zinc dalam Skala Industri
Saat kebutuhan akan kendaraan listrik dan penyimpanan energi terbarukan terus meningkat, keterbatasan pasokan lithium dan logam langka lain dapat menimbulkan hambatan besar. Dengan munculnya teknologi baterai zinc yang efisien, risiko kelangkaan bisa ditekan.
Berikut beberapa keunggulan baterai zinc dibanding lithium-ion:
- Harga bahan baku zinc lebih murah dan suplai lebih melimpah.
- Tingkat efisiensi energi sangat tinggi, mencapai 99,95% per siklus.
- Risiko kebakaran dan ledakan lebih rendah karena elektrolit tidak mudah terbakar.
- Potensi aplikasi luas, mulai dari penyimpanan energi rumah tangga hingga skala komunitas.
- Ramah lingkungan karena pilihan bahan yang lebih aman.
Tech Xplore memprediksi baterai zinc isi ulang ini akan segera hadir di pasar. Para peneliti optimistis, inovasi elektrolit baru akan memperluas adopsi baterai zinc secara global. Inovasi ini menandai era baru di mana akses energi bersih dan efisien menjadi lebih terjangkau dan aman untuk semua lapisan masyarakat.
