Nanogel Dapat Membuat Aliran Baterai Lebih Efisien, Kata Penelitian Di Rusia
KALBARNEWS.CO.ID
(RUSIA)
- Para ilmuwan dari Lomonosov Moscow State University (MSU) telah mengembangkan
nanogel polimer yang dapat meningkatkan sifat aliran baterai. Yang
terakhir menghasilkan listrik melalui reaksi kimia yang terjadi dalam dua
cairan, salah satunya melepaskan elektron sementara yang lain menerimanya. Hasil
penelitian tersebut telah dipublikasikan di jurnal Electrochimica Acta. (24 Februari 2024)
Baterai aliran terdiri dari dua wadah berisi cairan yang dapat dioksidasi atau direduksi. Wadah dipisahkan oleh membran tipis yang mencegah cairan bercampur tetapi memungkinkan ion-ion yang terkandung di dalamnya dapat melewatinya.
Dengan naik ke membran,
cairan berinteraksi, akibatnya salah satu cairan menjadi teroksidasi
(melepaskan elektron) dan yang lainnya tereduksi (menerima elektron), yang
menyebabkan timbulnya arus listrik.
Tidak seperti baterai
lithium-ion, baterai aliran tidak memerlukan penggunaan sistem pendingin
khusus, dan efisiensinya (yaitu kemampuan untuk meregenerasi akumulasi listrik)
tidak berkurang bahkan setelah 10.000 siklus pengisian-pengosongan. Namun,
penerapan baterai aliran terhambat oleh penggunaan garam vanadium yang mahal
dan tidak aman bagi lingkungan. Salah satu solusinya adalah penggunaan
polimer yang larut dalam air.
Demikianlah solusi yang diusulkan oleh para ilmuwan dari Lomonosov Moscow State University, yang telah mengembangkan nanogel polimer organik yang larut dalam air yang mampu melakukan oksidasi dan reduksi yang dapat dibalik.
Penulis penelitian ini secara
kimia mensintesis jaringan polimer berukuran nano dari monomer individu yang
larut dalam air (molekul organik), setelah itu mereka melampirkan kelompok atom
redoks yang mampu menerima dan melepaskan elektron dalam reaksi kimia ke
senyawa yang dihasilkan.
Pada tahap terakhir proses,
fisikawan menilai laju terjadinya oksidasi dan reduksi molekul nanogel
tergantung pada kandungan gugus redoks. Eksperimen menunjukkan bahwa
konsentrasi gugus tersebut harus 50% dari total kandungan molekul organik dalam
larutan. Dalam kondisi inilah nanogel paling efektif sebagai komponen
elektroaktif utama yang menyediakan pengoperasian baterai aliran organik berair
yang andal.
“Selama pekerjaan kami, kami mensintesis nanogel polimer dengan sifat redoks untuk pertama kalinya, mendemonstrasikan fitur reaksi oksidasi dan reduksi benda-benda ini dalam lingkungan berair, dan juga menentukan seberapa efisien proses ini terjadi dan pada kecepatan berapa. Hasil kerja kami dapat menjadi dasar pengembangan baterai yang lebih murah dan ramah lingkungan.
Di masa depan, kami
berencana untuk memperluas perpustakaan senyawa kimia yang digunakan untuk
membuat nanogel elektroaktif, mengoptimalkan komposisinya, dan akhirnya
menyajikan prototipe baterai aliran menggunakan larutan nanogel berair sebagai
zat aktifnya,” Elena Kozhunova, salah satu penulis. dari studi tersebut dan
profesor di Fakultas Fisika Universitas Negeri Lomonosov Moskow, seperti
dikutip oleh Yayasan Sains Rusia. (Tim Liputan)
Editor : Aan
