Baterai natrium-ion yang baru dikembangkan dapat menawarkan kecepatan pengisian daya yang jauh lebih cepat, kepadatan energi yang lebih besar, dan peningkatan keamanan dibandingkan baterai lithium-ion konvensional – kata para ilmuwan.
Menggunakan baterai ion natriumsebuah alternatif dari baterai lithium-ion yang ditemukan di sebagian besar perangkat saat ini, para peneliti di Tokyo University of Science menggunakan elektrolit berbasis karbon baru untuk meningkatkan kepadatan energi dan kecepatan pengisian baterai.
Para ilmuwan telah menyelidiki baterai natrium-ion sebagai alternatif baterai lithium-ion karena kemampuannya stabilitas yang lebih baik dan biaya rendahnamun beberapa hambatan dan keterbatasan telah menghalangi kemajuan teknologi.
Dalam sebuah penelitian diterbitkan pada bulan Desember, di Ilmu Kimiapara ilmuwan berupaya mengatasi hambatan tersebut.
Batasi risiko baterai litium-ion
Semua baterai memiliki anoda dan katoda – dua elektroda yang menentukan bagaimana arus masuk dan keluar dari perangkat. Pada baterai litium-ion, katoda sebagian besar terbuat dari grafit, karena merupakan bahan yang sangat baik untuk menyimpan ion litium untuk pelepasan selanjutnya.
Tapi baterai ion natrium menggunakan karbon keras (HC) — kombinasi berpori dari ribuan “unit struktural dasar turbostractic” – struktur kristal kompleks yang sangat baik dalam menyimpan ion natrium. Secara teori, ini adalah material yang memuat sangat cepat.
Bagaimana Anda merincinya Sains Langsungstudi baru, konsentrasi kecil HC dikombinasikan dengan aluminium oksida, bahan yang tidak aktif secara kimia, dalam elektroda gabungan. Hal ini memungkinkan ion mengalir bebas ke dalam partikel HC. tidak ada masalah “lalu lintas”..
Dengan mengatasi masalah ini, para peneliti menunjukkan bahwa ion natrium dapat memasuki HC dengan kecepatan yang sama dengan ion litium yang memasuki grafit dalam baterai litium-ion.
Para peneliti juga menemukan bahwa hambatan dari keseluruhan proses adalah kecepatan pengisian ion “pasangan” di dalam HC, dengan “pori-pori” yang menggambarkan proses dimana ion membentuk kelompok pseudo-logam dalam pori-pori nanoskopik di sepanjang permukaan HC.
Melalui analisis yang cermat, peneliti menemukan bahwa ion karbon natrium memerlukan lebih sedikit energi untuk membentuk kelompok ini.
Penemuan ini menunjukkan bahwa, dalam kondisi yang tepat, baterai natrium-ion (juga disebut SIB) dapat mencapai tingkat pengisian lebih cepat daripada baterai lithium-ion.
“Hasilnya juga menunjukkan bahwa Sisipan natrium kurang sensitif terhadap suhuberdasarkan pertimbangan energi aktivasi yang lebih rendah dibandingkan lithiasi”, pemimpin studi tersebut mengatakan kepada Live Science, Shinichi Komabaprofesor di Departemen Kimia Terapan di Universitas Sains Tokyo.
Seperti yang dipuji para peneliti di majalah yang sama, hasilnya bisa membantu baterai natrium-ion mendapatkan adopsi yang lebih luas dalam aplikasi yang memerlukan kecepatan pengisian atau pengosongan yang sangat cepat.
