Solid-state batteries menjadi salah satu teknologi penyimpanan energi yang paling sering dibicarakan karena menawarkan sejumlah keunggulan yang sulit ditandingi baterai lithium-ion. Perbedaan utamanya sederhana: baterai solid-state memakai elektrolit padat, bukan cair, dan perubahan kecil itu bisa berdampak besar pada kapasitas, keamanan, hingga kecepatan pengisian.
Meski begitu, teknologi ini belum menjadi produk massal untuk konsumen. Artinya, banyak klaim yang beredar masih bersifat prospektif, tetapi sejumlah fakta dari riset dan penerapannya sudah memberi gambaran jelas mengapa baterai ini dianggap penting untuk masa depan perangkat elektronik dan kendaraan listrik.
Lebih padat energi dalam ukuran yang sama
Salah satu daya tarik terbesar solid-state battery adalah kepadatan energinya. Baterai ini berpotensi menyimpan energi jauh lebih banyak dalam ukuran dan bobot yang sama dibanding baterai berbasis elektrolit cair.
Artikel referensi menyebut solid-state battery bisa mencapai hingga 10 kali kepadatan energi baterai cair. Jika peningkatan itu mendekati kenyataan, ponsel, laptop, dan earbud bisa bertahan jauh lebih lama tanpa perlu sering diisi ulang.
Umur pakai bisa jauh lebih panjang
Baterai lithium-ion dikenal mengalami penurunan kapasitas setiap kali diisi ulang. Pada perangkat konsumen, umur siklusnya sering disebut sekitar 500 kali, meski pada kendaraan listrik bisa mencapai hingga 5.000 siklus.
Solid-state battery diperkirakan dapat menawarkan jumlah siklus pengisian yang lebih tinggi. Dalam salah satu contoh di artikel, sebuah baterai solid-state untuk kendaraan listrik disebut bisa diisi 5.000 kali dan masih mempertahankan 90% kapasitas.
Potensi pengisian lebih cepat
Kecepatan isi ulang juga menjadi keunggulan yang banyak diharapkan dari teknologi ini. Sejumlah estimasi yang dikutip dalam artikel menyebut pengisian baterai kendaraan listrik bisa berlangsung dalam dua hingga 10 menit, sementara ponsel dapat terisi dalam kurang dari 10 menit.
Angka itu belum terverifikasi secara luas, tetapi memberi gambaran arah pengembangan industri. Jika tercapai, kebiasaan mengisi daya perangkat bisa berubah drastis.
Bisa memakai material yang lebih umum
Solid-state battery tidak selalu harus bergantung pada material langka seperti lithium dalam model konvensional. Artikel referensi menyebut ada pengembangan baterai solid-state berbasis natrium, dan natrium sangat melimpah karena terkait langsung dengan garam dapur.
Selain itu, ada pula konsep baterai berbasis kaca yang memakai material umum, bukan mineral kritis yang sulit diekstraksi. Penggunaan bahan yang lebih melimpah berpotensi menekan biaya sekaligus mengurangi tekanan terhadap lingkungan.
Lebih aman dari risiko kebakaran
Risiko kebakaran menjadi salah satu kelemahan utama baterai lithium-ion. Baterai itu bisa mengalami thermal runaway dan menghasilkan panas tinggi saat diisi ulang atau saat terjadi kerusakan.
Solid-state battery dinilai lebih aman karena elektrolit padat tidak mudah terbakar seperti elektrolit cair. Meski masih ada perdebatan ilmiah mengenai stabilitas termalnya, arah riset sejauh ini menunjukkan potensi pengurangan risiko kebakaran yang serius.
Bukan teknologi baru sama sekali
Banyak orang mengira solid-state battery adalah inovasi yang benar-benar baru. Faktanya, dasar ilmiahnya sudah ada sejak abad ke-19, saat Michael Faraday meneliti elektrokimia dan elektrolit padat pada 1831.
Artinya, yang baru adalah kematangan penerapannya, bukan konsep dasarnya. Teknologi ini melalui perjalanan panjang sebelum akhirnya kembali menjadi perhatian besar di era baterai modern.
Sudah dipakai di perangkat medis
Walau belum populer di ponsel atau mobil listrik, solid-state battery sebenarnya sudah lama digunakan. Artikel referensi menyebut pacemaker memakainya sejak 1972 karena perangkat medis seperti itu membutuhkan ukuran kecil, daya tahan tinggi, dan keandalan jangka panjang.
Beberapa alat bantu dengar juga sudah menggunakannya. Hal ini menunjukkan teknologi tersebut memang layak dipakai, terutama untuk perangkat kecil dengan kebutuhan daya yang stabil.
Lebih tahan terhadap suhu dingin
Baterai lithium-ion cenderung melemah saat cuaca dingin. Dalam kondisi ekstrem, performanya turun dan jarak tempuh kendaraan listrik bisa ikut menyusut.
Solid-state battery diyakini lebih tahan terhadap suhu rendah karena elektrolit padat tidak mengalami perlambatan seperti elektrolit cair yang mengental. Dalam artikel, ada studi yang menyebut teknologi ini dapat bekerja hingga -60 derajat Celsius, bahkan ada yang mengklaim sampai -73 derajat Celsius.
Namun manufakturnya masih sulit
Kendala terbesar tetap ada di produksi. Solid-state battery memerlukan tekanan tinggi, bahkan disebut mencapai ratusan megapascal, saat dibuat dan saat digunakan.
Kondisi itu membuat proses produksi sulit diskalakan dan biaya tetap tinggi. Sejumlah riset memang mencoba mencari material dan metode manufaktur yang bisa berjalan pada tekanan lebih rendah.
Harga masih menjadi hambatan utama
Biaya produksi solid-state battery masih jauh lebih mahal dibanding lithium-ion. Artikel referensi menyebut harganya bisa di atas $100 per kWh, sedangkan baterai lithium-ion berada di kisaran $74 per sel dan beberapa kimia tertentu sekitar $52.
Selisih biaya ini menjelaskan mengapa teknologi tersebut belum umum dipakai di smartphone atau EV. Industri masih perlu membangun rantai pasok, pabrik, dan proses produksi berskala besar sebelum solid-state battery bisa benar-benar masuk pasar massal.
-
-
-
-
