Baterai lithium-ion sejauh ini menjadi sumber energi utama untuk segala sesuatu yang bergerak dan membutuhkan listrik. Mobil elektronik, skuter elektronik, dan telepon seluler mengandalkan baterai yang mengandung logam tanah jarang seperti kobalt.

Mungkin kelemahan terbesar baterai lithium-ion saat ini adalah waktu pengisian yang lama, sehingga menghambat kesesuaian mobil listrik untuk penggunaan sehari-hari. Selain itu, performa baterai semakin menurun jika semakin sering diisi. Logam yang digunakan, seperti kobalt, juga hanya tersedia dalam jumlah terbatas dan sebagian besar logam tanah jarang tersebut disimpan di Tiongkok. Cobalt sangat penting bagi masa pakai, kepadatan energi, dan kinerja baterai.

Jika terjadi booming pada mobil listrik atau meningkatnya perselisihan dagang antara Tiongkok dan AS, kobalt bisa menjadi lebih langka dan lebih mahal. Hal ini pula yang menjadi alasan para peneliti mencoba mengembangkan baterai yang bertenaga tanpa kobalt dan dapat diisi lebih cepat dibandingkan baterai lithium-ion.

Tanpa kobalt, umur panjang, waktu pengisian singkat

Sebuah tim yang dipimpin oleh Nikhil Koratkar dari Rensselaer Polytechnic Institute di New York kini telah mempublikasikannya di jurnal ilmiah “Komunikasi Alam” menerbitkan sebuah penelitian yang menunjukkan kemungkinan alternatif baterai lithium-ion: vanadium disulfida.

Senyawa logam-belerang bersifat konduktif dan ringan serta mencapai kepadatan energi yang tinggi. Pada saat yang sama, bobot baterai berkurang dan desain menjadi lebih kompak.

Hingga saat ini, vanadium disulfida belum stabil dalam aplikasi teknis karena jika bersentuhan dengan ion litium pembawa listrik dalam baterai, ia akan terurai terlalu cepat. Para peneliti kini telah memecahkan masalah ini. Lapisan titanium dioksida menutupi vanadium disulfida, mencegah ion litium menyerang material.

Teknologi ini memiliki potensi besar untuk mobil listrik: Bahkan setelah 400 siklus pengisian daya, baterainya masih memberikan kinerja yang sama, seperti yang ditulis para peneliti dalam artikel mereka. Waktu pengisian baterai di laboratorium hanya beberapa menit. Bahan yang digunakan relatif murah dan mudah didapat.

Peneliti Rusia membuat baterai tanpa logam

Sebuah tim peneliti dari Rusia menggunakan metode berbeda. Pavel Troshin dan rekan-rekannya dari Skolkovo Institute di Moskow ingin berhenti menggunakan logam untuk baterai mobil listrik jika memungkinkan.

Mereka telah mengembangkan sel baterai yang bekerja dengan bahan organik yang menghantarkan listrik. Polifenilamina memiliki sifat logam, yang juga memungkinkan dihasilkannya kepadatan energi yang tinggi.

Baca juga: Lari 1.000 Kilometer? Masa depan mobil listrik bisa datang dari Bruchsal di Baden

Pengisian daya bahkan lebih cepat dibandingkan dengan baterai vanadium disulfida: dalam uji laboratorium, baterai dapat terisi penuh dalam waktu setengah menit, menurut para peneliti “Jurnal Kimia Material A” menulis. Bahan organik juga lebih ramah lingkungan dan lebih mudah didaur ulang dibandingkan logam.

Baterai baru masih berupa prototipe dari lab. Jika baterai dengan vanadium disulfida dan polifenilamina dapat digunakan di jalan, hal ini dapat memberikan keuntungan yang menentukan bagi elektromobilitas dan membantu mencapai terobosan akhir di pasar massal.