Bahan Pembuat Pasta Gigi Ini Bisa Tambah Daya Tempuh Mobil Listrik, Makin Irit

Liputan6.com, Jakarta Di tengah krisis iklim, semakin banyak perusahaan otomotif menciptakan kendaraan ramah lingkungan. Salah satunya yang tengah digalakkan ialah mobil dan motor listrik. Meskipun sudah banyak kendaraan yang menjadikan listrik sebagai tenaga utamanya. Namun tak sedikit ilmuwan yang masih berambisi menciptakan kendaraan teririt. 

Seperti sebuah temuan baru ilmuwan mengungkap bahan pembuat pasta gigi bisa membuat daya tempuh mobil listrik semakin jauh. Ilmuwan di Laboratorium Nasional Argonne telah berhasil menemukan elektrolit fluorida yang memiliki potensi meningkatkan kinerja baterai generasi berikutnya selain lithium-ion. 

Elektrolit fluorida merupakan bahan mineral yang seringkali terdapat dalam pasta gigi. Tim peneliti dari Laboratorium Nasional Argonne Departemen Energi AS telah mengidentifikasi elektrolit fluorida memiliki potensi melindungi baterai dari penurunan kinerja yang sering terjadi. Mengingat, baterai memiliki waktu penggunaaan sampai pada akhirnya usang. 

Temuan ini menjadi terobosan baru daya baterai dengan meningkatkan kepadatan energi baterai dan memperpanjang masa pakainya. Berikut Liputan6.com merangkum temuan baru ilmuwan di bidang mobil listrik melansir dari Sci Tech Daily, Rabu (6/9/2023).

Baterai generasi baru ini menawarkan keunggulan kinerja dengan energi yang disimpan dua kali lipat atau lebih dibandingkan dengan baterai lithium-ion. Hal ini membuka peluang untuk kendaraan dengan jangkauan yang lebih jauh, bahkan truk dan pesawat jarak jauh. 

Diharapkan, temuan ini akan memberikan kontribusi signifikan dalam penanggulangan perubahan iklim. Meskipun, tantangannya adalah menangani penurunan kepadatan energi seiring dengan pengisian dan kehabisan baterai secara berulang.

Salah satu pesaing utama adalah baterai logam litium. Logam ini menggantikan grafit dengan logam litium sebagai anoda. Katoda terbuat dari oksida logam yang mengandung nikel, mangan, dan kobalt (NMC). Meskipun mampu menyimpan lebih banyak energi dibandingkan baterai lithium-ion, kinerja baterai ini memudar dengan cepat dalam ratusan siklus pengisian-pengosongan.

Solusi yang ditemukan oleh tim peneliti melibatkan perubahan dalam elektrolit. Cairan ini memungkinkan pergerakan ion litium antara katoda dan anoda selama pengisian dan pengosongan. Bahan ini membuat baterai semakin ramah lingkungan. 

Tim berhasil menemukan pelarut fluorida baru yang menjaga lapisan pelindung yang kuat selama ratusan siklus. Mereka menggunakan komponen terfluorinasi bermuatan positif dan negatif dalam cairan ionik.

Perubahan utama dalam elektrolit baru adalah penggantian fluor dengan hidrogen dalam struktur kation cairan ionik. Proses ini membantu mempertahankan kinerja tinggi dalam sel logam litium selama ratusan siklus. Penelitian ini didukung oleh sumber daya komputasi berkinerja tinggi dari Argonne Leadership Computing Facility (ALCF).

“Baterai logam litium dengan elektrolit kation berflourinasi dapat meningkatkan industri kendaraan listrik secara signifikan. Kegunaan elektrolit ini tidak diragukan lagi meluas ke jenis sistem baterai canggih lainnya selain lithium-ion,” kata Zhengcheng Zhang, pemimpin kelompok di divisi Ilmu dan Teknik Kimia Argonne.

Simulasi yang dilakukan oleh tim mengungkapkan bahwa kation fluor menumpuk pada permukaan anoda dan katoda sebelum siklus pengisian-pengosongan, membentuk lapisan interfase elektrolit padat (SEI) yang kuat selama tahap awal siklus. Mikroskop elektron resolusi tinggi juga mengkonfirmasi keberhasilan lapisan SEI dalam menjaga stabilitas baterai.

Selain meningkatkan kinerja, elektrolit baru ini memiliki keuntungan lain seperti biaya produksi yang rendah dan ramah lingkungan. Penggunaan pelarut yang lebih sedikit dan keamanan tidak mudah terbakar. Penemuan ini membawa harapan besar bagi perkembangan industri baterai dan kendaraan listrik di masa depan.