CATL mengincar batas teoritis baterai EV lithium-air sebesar 12.000 Wh/kg untuk mengakhiri kecemasan jangkauan
Pergeseran besar dalam arah penyimpanan energi global jangka panjang telah terjadi ketika raksasa baterai asal Tiongkok, CATL, telah secara resmi memilih jalur pengembangan generasi berikutnya. Baru-baru ini, ketika berbicara di Equipment Power Forum 2026, Wu Kai, Kepala Ilmuwan perusahaan dan akademisi dari Chinese Academy of Engineering, mengidentifikasi teknologi baterai lithium-air sebagai fokus utama penelitian masa depan perusahaan. Pergeseran ke arah kerangka litium-udara mengubah desain struktural yang telah mengatur transportasi listrik selama beberapa dekade. Baterai litium-ion standar adalah sistem tersegel yang bergantung pada logam transisi berat seperti nikel, kobalt, dan mangan untuk membentuk struktur kristal yang menampung ion litium. Sebaliknya, baterai lithium-air menghilangkan kebutuhan akan host katoda internal yang berat. Sistem ini memiliki arsitektur terbuka yang memasangkan elektroda negatif logam litium murni secara langsung dengan oksigen sekitar yang diambil dari atmosfer sekitar untuk bertindak sebagai reaktan elektroda positif. Karena sel secara efektif menghirup gas selama pengoperasian, hal ini menghilangkan bobot mati yang cukup besar dari tata letak paket baterai. Pengurangan massa struktural secara besar-besaran ini menghasilkan peningkatan besar dalam potensi energi. Menyajikan batas kepadatan energi teoretis yang sangat besar Baterai litium-ion arus utama berfungsi dengan kepadatan energi sekitar 250 hingga 270 Wh/kg, sementara alternatif solid-state di masa depan diperkirakan akan mencapai sekitar 500 Wh/kg. Konfigurasi litium-udara menghadirkan batas kepadatan energi teoritis sebesar 12.000 Wh/kg, batas atas yang sesuai dengan kapasitas energi bensin konvensional. Prototipe laboratorium saat ini telah melampaui 1.200 Wh/kg, empat kali lipat kinerja kendaraan listrik produksi saat ini. Keberhasilan penskalaan komersial sebesar kapasitas ini akan mengubah jangkauan otomotif, memungkinkan kendaraan konsumen menempuh jarak lebih dari 1.600 kilometer (sekitar 1.000 mil) dengan sekali pengisian daya, seperti yang dilaporkan oleh CarNewsChina. Namun, reaksi litium-udara sel terbuka sensitif terhadap kelembapan sekitar dan karbon dioksida, yang biasanya menyebabkan degradasi sel yang cepat, perilaku katalis yang tidak stabil, dan umur siklus yang rendah. Terobosan dalam penerapan komersial Mekanisme dasar untuk mengatasi keterbatasan ini ditunjukkan pada tahun 2025 oleh kelompok penelitian dari Institut Teknologi Illinois dan Laboratorium Nasional Argonne. Pengulangan baterai secara tradisional terhambat karena reaksi kimianya menghasilkan litium superoksida atau litium peroksida, senyawa yang membatasi efisiensi energi total. Tim peneliti mengaktifkan jalur reaksi kimia empat elektron pada suhu kamar yang membentuk dan menguraikan litium oksida, sehingga memperluas penyimpanan energi yang tersedia. Untuk mengatasi keamanan dan umur panjang, para peneliti mengganti elektrolit cair yang mudah terbakar dengan matriks komposit padat yang terbuat dari polimer keramik-polietilen oksida yang diresapi dengan nanopartikel kaya litium. Lapisan padat ini mengisolasi proses reaktif, menghentikan kebocoran, dan menstabilkan sel selama siklus energi tinggi. Keputusan CATL untuk melakukan penelitian jangka panjang ini bertepatan dengan stabilisasi komersial teknologi menengahnya. Paket natrium berbiaya rendah ini saat ini digunakan di kendaraan penumpang seperti GAC Aion UT dan Changan Oshan 520, dengan integrasi yang lebih luas di seluruh platform dari Geely, Chery, dan FAW. Dengan produksi ion natrium yang mengelola sektor otomotif tingkat pemula, CATL merealokasi sumber daya teknik jangka panjang untuk mengatasi hambatan fisik teknologi litium-udara, yang bertujuan untuk transportasi tugas berat dan stabilisasi jaringan listrik tenaga surya dan angin.
Diterbitkan : 2026-06-03 13:46:00
sumber : interestingengineering.com
