Kerucut Karbon Sebagai Pengganti Litium: Bagaimana Limbah Minyak Membantu Menciptakan Baterai Baru
KALBARNEWS.CO.ID (INDIA) - Sebuah tim peneliti dari Departemen Ilmu Material dan NanoEngineering di Rice University bersama dengan rekan-rekan mereka dari Baylor University dan Institut Pendidikan dan Penelitian Sains India Thiruvananthapuram telah menyajikan solusi yang menjanjikan yang dapat menentukan masa depan sistem penyimpanan energi.
Para peneliti telah mengusulkan penggunaan limbah yang dihasilkan oleh industri minyak dan gas untuk menciptakan material karbon dengan bentuk yang tidak biasa: kerucut dan cakram mikroskopis dengan struktur grafit murni.
Struktur ini diperoleh melalui pirolisis yang dapat diskalakan, yaitu dekomposisi hidrokarbon tanpa oksigen pada suhu tinggi. Penelitian ini didanai oleh Omega Power dan Kementerian Sains dan Teknologi India.
Alih-alih mengubah komposisi kimia karbon, para ilmuwan mengubah bentuknya pada tingkat nanostruktur. Mereka menemukan bahwa bentuk lengkung baru tersebut jauh lebih cocok untuk reaksi dengan ion natrium dan kalium, yang tidak hanya lebih besar dari ion litium tetapi juga lebih murah dan lebih umum.
Meskipun ion-ion ini tidak dapat masuk ke dalam grafit konvensional, ion-ion ini dapat dengan bebas memasuki material dalam struktur kerucut dan cakram baru yang lebih luas, keluar tanpa memerlukan perubahan kimia yang rumit.
Bahan-bahan ini menunjukkan hasil yang mengesankan dalam kondisi laboratorium, dengan daya tampung sekitar 230 mAh/g dengan ion natrium dan terus beroperasi pada 151 mAh/g bahkan setelah 2.000 siklus pengisian cepat. Pada baterai ion kalium, efisiensinya sedikit lebih rendah.
Dengan menggunakan teknik pencitraan canggih, termasuk mikroskopi krio-elektron dan resonansi magnetik nuklir solid-state, para peneliti mengonfirmasi bahwa ion masuk dan keluar dari struktur karbon tanpa hancur. Sementara itu, material tersebut mempertahankan bentuk dan stabilitasnya bahkan setelah beberapa siklus pengisian dan pengosongan.
Penemuan ini membuka jalan bagi baterai yang lebih murah, lebih andal, dan lebih ramah lingkungan, terutama di tengah semakin langkanya litium dan meningkatnya biaya. Kemungkinan mendaur ulang limbah industri menjadi material yang berharga membuat teknologi ini semakin menarik. (Tim Liputan)
Editor : aan
