"Perlombaan untuk menyimpan lebih banyak energi di ruang yang lebih kecil baru saja mengalami perubahan yang menjanjikan." Kutipan ini merangkum kegembiraan seputar penemuan baru dari Illinois Institute of Technology dan Argonne National Laboratory di Amerika Serikat.
Para peneliti telah mengembangkan baterai lithium-air yang dapat diisi ulang yang dapat melampaui baterai lithium-ion saat ini dengan faktor empat. Rahasianya terletak pada reaksi kimia empat-elektron, sebuah prestasi yang sebelumnya sulit dicapai oleh para ilmuwan. Desain baterai inovatif ini menggunakan elektrolit padat yang terdiri dari nanopartikel dengan lithium di dalam matriks keramik dan polimer.
Signifikansi terobosan ini sangat besar. Desain baterai baru dapat mencapai kepadatan energi sebesar 1.200 Wh per kilogram, sekitar empat kali lebih besar dari baterai yang ada. Kemajuan ini membawa kepadatan energi lebih dekat dengan bahan bakar fosil seperti bensin, tetapi tanpa kekurangan yang terkait.
Selain itu, peralihan ke elektrolit padat meningkatkan keamanan dengan menghilangkan cairan yang mudah terbakar, sehingga secara signifikan mengurangi risiko kebakaran atau kebocoran. Baterai ini menjanjikan tidak hanya peningkatan daya, tetapi juga daya tahan, dengan masa pakai setidaknya 1.000 siklus pengisian daya. Kunci dari kemajuan ini adalah kombinasi elektrolit padat dengan katalis unik, trimolybdenum phosphide, yang memfasilitasi pembentukan dan dekomposisi litium oksida selama pengoperasian.
Dengan menggunakan teknik canggih seperti cryo-electron microscopy, para ilmuwan telah mengamati transformasi ini dalam tindakan, mengkonfirmasi bahwa proses tersebut terjadi secara stabil dan terkendali. Penelitian ini, yang diterbitkan dalam jurnal Science dan didanai oleh Departemen Energi AS dan lembaga ilmiah lainnya, meletakkan dasar bagi generasi baru baterai yang lebih bersih, lebih aman, dan lebih bertenaga. Penemuan ini membuka pintu untuk mendesain ulang sepenuhnya kimia penyimpanan energi, dengan baterai yang menghirup udara dan mengubah cara kita mengonsumsi energi.