Tidak diragukan lagi, kita semua akan mendapat manfaat dari masa pakai baterai yang lebih lama di laptop, hybrid, dan perangkat portabel lainnya. Sayangnya, saat ini baterai ion lithium (LIB) telah mencapai potensinya, dan satu-satunya cara untuk meningkatkan waktu pengoperasian perangkat portabel tanpa kabel adalah dengan membuat baterai yang lebih besar. Namun, hal tersebut bukanlah solusi yang bisa diterapkan dalam industri yang menginginkan perlengkapan yang lebih ringan dan ramping. Kita membutuhkan sesuatu yang baru; cara untuk meningkatkan kapasitas penyimpanan secara signifikan tanpa harus membuat perangkat penyimpanan energi yang lebih besar.
Video yang Direkomendasikan
Baru-baru ini, Laboratorium Nasional Pacific Northwest Departemen Energi hadir dengan sentuhan baru pada baterai lithium-ion yang dilaporkan dapat menyimpan “setidaknya” dua kali lebih banyak energi dibandingkan baterai hybrid atau laptop konvensional. Dalam hal ini, metode ini memerlukan penggunaan silikon seperti spons. Usulan “terobosan” peningkatan baterai lainnya telah dilakukan, namun hal tersebut mungkin terjadi atau tidak, dan kemungkinan besar akan terjadi dalam beberapa tahun ke depan. Namun, cara ini tidak hanya sangat masuk akal, namun juga relatif mudah untuk diterapkan.
Mengapa silikon?
Saat ini, hampir semua LIB menggunakan elektroda grafit dalam penyimpanan dan pemakaian energi. LIB konvensional ini menyimpan energi 10 kali lebih sedikit dibandingkan dengan kemampuan elektroda berbasis silikon. Meskipun rumus matematikanya rumit, dalam dunia yang sempurna, baterai berbasis silikon akan memberi Anda pasokan daya 10 kali lipat. Namun, mengingat segala hal lain yang memerlukan pertimbangan, seperti kimia baterai, elektroda silikon (terkadang disebut anodas) dapat melipatgandakan, atau mungkin melipatgandakan kapasitas penyimpanan energi dibandingkan standar saat ini.
Masalah penggunaan silikon di masa lalu adalah silikon menyerap terlalu banyak ion litium (mereka diperlukan untuk menyimpan dan membantu menghasilkan tenaga), sering kali bertambah sebanyak 400 persen dalam jumlah besar selama ini pengisian daya. Hal ini, seperti yang dapat Anda bayangkan, menyebabkan berbagai macam masalah, termasuk (namun tidak terbatas pada) retaknya wadah baterai. Hal ini tidak mungkin dilakukan—sampai Laboratorium Nasional Pacific Northwest milik Departemen Energi AS menemukan elektroda silikon yang dijuluki “spons silikon mesopori” yang meningkat hanya sebesar 30 persen.
Secara sederhana, spons silikon mesopori adalah sepotong silikon yang dilubangi. Saat menyerap ion litium, alih-alih mengembang ke luar, silikon meningkatkan massanya dengan mengisi lubang. Dengan batas ekspansi 30 persen, elektroda berbasis silikon mengandung konsentrasi energi sekitar 750 mAh per gram, atau kira-kira dua kali lipat dari elektroda berbasis grafit. Selain itu, elektroda silikon telah terbukti tangguh—baterai prototipe mempertahankan 80 persen kapasitasnya setelah 1.000 kali pengisian daya.
Kapan kita akan melihat baterai baru ini?
Langkah logis selanjutnya yang dilakukan Laboratorium Nasional Pacific Northwest milik Departemen Energi adalah membangun prototipe yang lebih besar—mungkin sesuatu yang cukup besar untuk memberi daya pada perangkat seluler mainstream. Sementara itu, sambil menunggu ilmuwan pemerintah terus mengembangkan teknologinya, sebuah perusahaan rintisan di Silicon Valley bernama “amprius” saat ini sedang mengembangkan dan mengkomersialkannya juga.
Memang benar, tingkat penyerapan energi lithium-ion berbasis silikon Amprius jauh lebih rendah (hanya 10-50 persen lebih banyak penyimpanan energi dibandingkan grafit), namun sejauh ini Hasilnya cukup menggembirakan untuk menunjukkan bahwa silikon dapat memainkan peran penting dalam memberi daya pada perangkat komputasi seluler kita – dan, mungkin segera.
Rekomendasi Editor
- Cara merawat baterai laptop dan memperpanjang umurnya
Tingkatkan gaya hidup AndaTren Digital membantu pembaca mengawasi dunia teknologi yang bergerak cepat dengan semua berita terbaru, ulasan produk yang menyenangkan, editorial yang berwawasan luas, dan cuplikan unik.
