Baterai Kendaraan Listrik Generasi

Peneliti University of Michigan menjabarkan rintangan untuk teknologi yang dapat menggandakan rentang EV.

Baterai kendaraan listrik generasi berikutnya, dengan jangkauan yang lebih luas dan keamanan yang lebih baik, dapat muncul dalam bentuk logam litium, teknologi solid-state.

Inspecting Lithium Metal Battery Cell in Lab

Tetapi pertanyaan kunci tentang catu daya yang menjanjikan ini perlu dijawab sebelum dapat melakukan lompatan dari laboratorium ke fasilitas manufaktur, menurut para peneliti University of Michigan. Dan dengan upaya untuk menghadirkan kendaraan listrik ke sebagian besar populasi, mereka mengatakan, pertanyaan-pertanyaan itu perlu dijawab dengan cepat.TerasKaltim

Jeff Sakamoto dan Neil Dasgupta, profesor madya teknik mesin, telah menjadi peneliti terkemuka pada logam litium, baterai solid-state selama dekade terakhir. Dalam bagian perspektif di jurnal Joule, Sakamoto dan Dasgupta menjabarkan pertanyaan utama yang dihadapi teknologi. Untuk mengembangkan pertanyaan, mereka bekerja sama erat dengan para pemimpin di industri otomotif.
Memeriksa Sel Baterai Logam Lithium di Kotak Sarung Tangan

Michael Wang menggunakan kotak sarung tangan untuk memeriksa sel baterai logam litium di laboratorium. Kredit: Universitas Michigan

Produsen mobil besar menggunakan kendaraan listrik tahun ini, dengan banyak yang mengumumkan rencana untuk menghentikan mobil bermesin pembakaran internal di tahun-tahun mendatang. Baterai lithium-ion mengaktifkan EV paling awal dan tetap menjadi catu daya paling umum untuk model terbaru yang keluar dari jalur perakitan.

Baterai lithium-ion mendekati performa puncaknya dalam hal rentang EV dengan sekali pengisian daya. Dan mereka datang dengan kebutuhan akan sistem manajemen baterai yang berat dan besar – tanpanya ada risiko kebakaran di dalam pesawat. Dengan memanfaatkan logam litium untuk anoda baterai bersama dengan keramik untuk elektrolitnya, para peneliti telah mendemonstrasikan potensi menggandakan rentang EV untuk baterai ukuran yang sama sekaligus secara dramatis mengurangi potensi kebakaran.

“Kemajuan luar biasa dalam memajukan baterai solid-state logam litium dibuat selama dekade terakhir,” kata Sakamoto. “Namun, masih ada beberapa tantangan dalam proses mengkomersialkan teknologi, terutama untuk EV.”
Memeriksa Sel Baterai Logam Lithium

Memeriksa sel baterai logam lithium di laboratorium. Kredit: Universitas Michigan

Pertanyaan yang perlu dijawab untuk memanfaatkan potensi tersebut meliputi:

Bagaimana kita dapat memproduksi keramik, yang rapuh, dalam jumlah yang sangat besar, yang dibutuhkan baterai logam litium setipis kertas?

Apakah penggunaan keramik baterai logam litium, yang membutuhkan energi untuk memanaskannya hingga lebih dari 2.000 derajat Fahrenheit selama pembuatan, mengimbangi manfaat lingkungannya pada kendaraan listrik?

Dapatkah keramik dan proses yang digunakan untuk membuatnya disesuaikan untuk memperhitungkan cacat, seperti retak, dengan cara yang tidak memaksa produsen baterai dan pembuat mobil untuk mengubah operasi mereka secara drastis?

Baterai solid-state logam litium tidak memerlukan sistem manajemen baterai berat dan besar yang diperlukan baterai litium-ion untuk menjaga daya tahan dan mengurangi risiko kebakaran. Bagaimana pengurangan massa dan volume sistem manajemen baterai — atau pelepasannya sama sekali — memengaruhi kinerja dan daya tahan baterai solid-state?

Logam litium harus selalu bersentuhan dengan elektrolit keramik, yang berarti perangkat keras tambahan diperlukan untuk memberikan tekanan guna mempertahankan kontak. Apa arti perangkat keras yang ditambahkan untuk kinerja paket baterai?

Sakamoto, yang memiliki perusahaan rintisannya sendiri yang berfokus pada baterai solid-state logam litium, mengatakan bahwa teknologi tersebut mengalami momen saat ini. Tetapi antusiasme yang mendorong momen tersebut, katanya, tidak boleh terlalu cepat.

Referensi: “Transisi baterai solid-state dari lab ke pasar: Menghubungkan elektro-kemo-mekanik dengan pertimbangan praktis” oleh Michael J. Wang, Eric Kazyak, Neil P. Dasgupta dan Jeff Sakamoto, 26 Mei 2021, Joule.

Pengujian dan analisis data yang ketat, bersama dengan transparansi dalam penelitian, diperlukan, menurut tim U-M. Kelompok itu termasuk Michael Wang, sekarang peneliti pascadoktoral di MIT, dan Eric Kazyak, seorang peneliti di bidang teknik mesin di U-M.

Uncategorized

Leave a Reply

Comment
Name*
Mail*
Website*