Polimer Untuk Melindungi Baterai Dari Pengapian
KALBARNEWS.CO.ID (RUSIA) - Para ilmuwan dari Saint-Petersburg State University
(SPSU) menciptakan polimer yang mampu mencegah penyalaan baterai jika terjadi
korsleting. Bahan baru dalam lingkungan standar menghasilkan arus listrik,
namun ketika dioksidasi atau dideoksidasi, bahan tersebut diubah menjadi
keadaan kimia lain dan kehilangan kemampuan ini. Hasil penelitian tersebut
dipublikasikan di ACS Applied Energy Materials.
Setiap baterai memiliki dua elektroda (elemen pembawa arus) di dalamnya – katoda dan anoda. Katoda – elektroda bermuatan positif – terdiri dari lapisan dengan campuran litium oksida dan logam transisi, dan anoda (elektroda bermuatan negatif) – dari lapisan karbon pada kertas tembaga.
Elektroda dipisahkan oleh spacer berpori
yang diresapi dengan cairan elektrolitik – campuran pelarut organik dan garam.
Jika pengatur jarak ini rusak, elemen-elemen di dalam baterai mulai bereaksi
satu sama lain dan mengeluarkan panas, dan dalam hitungan detik baterai memanas
hingga hampir 600 derajat Celcius. Kebakaran atau ledakan dapat terjadi sebagai
akibatnya.
Untuk mengatasi masalah ini para ilmuwan SPSU menciptakan polimer yang terdiri dari rantai organik yang mengandung atom nikel. Para penulis meletakkan lapisan tipis polimer baru ini di antara lembaran aluminium foil yang membawa arus listrik dan katoda.
Hal ini
menghilangkan kemungkinan penyalaan atau ledakan, karena polimer ini berhenti
membawa arus dalam rangkaian listrik jika baterai diisi dari soket dengan
tegangan lebih tinggi dari yang dibutuhkan. Efek ini juga memungkinkan
pencegahan korsleting: polimer berhenti mengalirkan arus ketika daya baterai
habis di bawah batas tertentu.
Para ilmuwan melakukan stress
test menggunakan baterai kecil (seperti koin) yang digunakan pada jam tangan
pintar. Pengujian menunjukkan bahwa jika voltase melampaui kisaran 2,8 V
(baterai berhenti habis pada ambang batas ini) dan 5 V (voltase standar pada
pengisi daya ponsel cerdas), perlindungannya 100% efektif. Pada saat yang sama,
lapisan polimer tidak mempengaruhi kapasitas dan produktivitas baterai, atau
menguranginya tidak lebih dari 10%.
“Saat ini kami berupaya
meningkatkan produksi baterai lithium-ion dengan lapisan polimer kami, dan
negosiasi dengan investor sedang berlangsung. Sejauh ini, kami telah melakukan
stress test hanya untuk baterai berukuran kecil, namun di masa depan kami
bermaksud menguji teknologi kami untuk baterai berukuran besar, misalnya
digunakan pada telepon, dan setelah itu kami dapat meluncurkan produksi baterai
baru yang lebih aman”, the Ilmu Pengetahuan Rusia Foundation mengutip Oleg
Levin, salah satu penulis penelitian, doktor kimia. (Tim Liputan)
Editor : Aan
