Institut Teknologi Bandung Kembangkan Sebuah Inovasi Teknologi Baterai Berbasis Nikel

MONITORDAY.COM - Institut Teknologi Bandung (ITB) tengah mengembangkan inovasi teknologi baterai berbasis nikel.
Akademisi ITB, Afriyanti Sumboja menyebutkan, teknologi baterai yang saat ini digunakan untuk bahan bakar mobil listrik masih bisa terus dikembangkan.
Pasalnya, masih banyak keterbatasan yang dimiliki baterai dari segi kinerjanya, di antaranya kapasitas energi yang relatif kecil dan harga material baterai yang sangat mahal.
Dengan melihat kinerja baterai yang dipengaruhi oleh dua aspek yakini, densitas daya dan densitas energi, dia berkeyakinan persoalan yang selama ini dimiliki baterai dapat diatasi.
“Densitas daya merupakan kemampuan kecepatan baterai dalam menghantarkan energi, sedangkan densitas energi adalah banyaknya energi yang dapat disimpan oleh baterai,” kata Afriyanti seperti dikutip redaksi dari laman ITB, Selasa (30/11/2021).
Ia menerangkan baterai adalah seperangkat alat yang terdiri dari katoda, anoda, larutan elektrolit, dan separator. Adapun katoda merupakan oksida logam yang biasanya mengandung bahan baku zat litium, sementara anoda adalah senyawa logam yang biasanya terbuat dari karbon.
Secara penerapannya, baterai yang menggunakan lithium sebagai bahan baku pembuatan katoda kurang memiliki kapasitas energi yang tinggi, sehingga penggunaan mobil listrik yang bersumber bahan bakar baterai ini tidak menjadi efektif karena jarak tempuhnya yang relatif kecil.
Dalam hal ini, Afriyanti dan peneliti lain mengusulkan nikel sebagai bahan baku pengganti untuk pembuatan katoda baterai.
Nikel adalah salah satu unsur yang memiliki kelebihan dalam menghasilkan kapasitas energi yang tinggi akibat reaksi reduksi/okdisasi yang terjadi. Tapi karena sisi negatif yang dimilikinya, yaitu tidak stabil, maka diperlukan bantuan unsur lain dalam proses pembuatannya.
Sehubungan dengan hal ini, Mn dan Co dipilih sebagai unsur pelengkap bahan baku pembuatan katoda karena sifatnya yang stabil sehingga bisa mengatasi permasalahan yang dihadapi oleh nikel.
“Sisi positif dari penggunakan nikel adalah reaksi reduksi oksigen yang dapat menghasilkan densitas energi yang tinggi. Sisi negatifnya, material ini tidak stabil sehingga densitas energi yang dihasilkan akan cepat turun atau dengan kata lain, baterai akan cepat rusak. Oleh karena itu, unsur Co dan Mn dibutuhkan untuk menjaga stabilitas strukturnya,” tuturnya.
Akibat dari sisi positif dan negatif yang dimiliki masing-masing unsur, pembuatan katoda dengan bahan baku ini memerlukan komposisi yang tepat supaya produk yang dihasilkan memiliki kualitas yang baik.
Hingga saat ini, jenis baterai yang dikembangkan dengan material ini memiliki dua tipe yaitu NCA dan NCM. Keduanya ini digolongkan berdasarkan jenis unsur material digunakan, misalkan NCM yang terbuat dari nikel, cobalt, dan mangan.
Afriyanti berpendapat bahwa perkembangan teknologi baterai di masa depan akan semakin meningkat pesat karena kebutuhan energi di alam semesta cukup beragam.
Bahkan, semua orang di muka bumi ini pasti menginginkan suatu teknologi baterai yang aman, tahan lama, cepat dalam pengisian daya, dan tentunya dapat dibuat dengan biaya yang relatif murah.
“Teknologi baterai ini akan terus berkembang karena kebutuhan kita terhadap energi makin beragam bentuknya. Berikut merupakan faktor-faktor yang akan memengaruhi perkembangan teknologi baterai, yaitu densitas energi, biaya, keamanan, cycle life, dan charge rate,” urai Afriyanti.