Baterai ion litium memberi daya pada sebagian besar perangkat dan mobil listrik kita, tetapi baterai ini memiliki berbagai tantangan. Litium mahal, sulit diperoleh, dan persediaannya terbatas.

Hal ini dapat menimbulkan masalah seiring meningkatnya permintaan. Untuk mengatasi hal ini, para ilmuwan di seluruh dunia tengah mencari teknologi baterai alternatif yang lebih murah dan lebih berkelanjutan.

Sebuah terobosan telah dilakukan oleh tim peneliti internasional, termasuk Laboratorium Penelitian Canepa di Universitas Houston.

Mereka telah mengembangkan material baru untuk baterai ion natrium, alternatif yang menjanjikan untuk baterai ion litium.

Temuan yang dipublikasikan di Nature Materials menunjukkan bagaimana material baru ini dapat membuat baterai lebih efisien dan meningkatkan kinerja energi.

Material yang disebut natrium vanadium fosfat (NaxV2(PO4)3) ini meningkatkan baterai ion natrium dengan meningkatkan kepadatan energinya—jumlah energi yang disimpan per kilogram—hingga lebih dari 15%.

Baterai ion natrium tradisional dapat menyimpan 396 watt-jam per kilogram (Wh/kg).

Material baru ini meningkatkannya menjadi 458 Wh/kg, sehingga teknologi natrium mendekati baterai lithium-ion dalam hal kinerja.

Sodium jauh lebih murah daripada lithium—hampir 50 kali lebih murah—dan bahkan dapat dipanen dari air laut.

“Baterai sodium-ion bisa lebih murah dan lebih mudah diproduksi, mengurangi ketergantungan pada lithium dan membuat baterai lebih mudah diakses di seluruh dunia,” kata Pieremanuele Canepa, seorang profesor di University of Houston dan peneliti utama Canepa Lab.

Tim peneliti menciptakan prototipe baterai menggunakan material baru. Tidak seperti material lama, NaxV2(PO4)3 memungkinkan ion natrium bergerak dengan lancar masuk dan keluar baterai selama pengisian dan pengosongan daya.

Material ini, bagian dari kelompok yang disebut “konduktor superionik Na” atau NaSICON, tetap stabil dan efisien saat menyimpan dan melepaskan energi.

Material baru ini juga menghasilkan voltase stabil sebesar 3,7 volt dibandingkan dengan 3,37 volt pada baterai sodium-ion lama.

Meskipun perbedaan ini tampak kecil, namun hal ini secara signifikan meningkatkan penyimpanan energi.

Kuncinya adalah vanadium, komponen material, yang dapat menyimpan dan melepaskan lebih banyak energi secara efisien.

Pengembangan ini dapat menghasilkan solusi energi yang lebih berkelanjutan dan terjangkau.

Baterai ion natrium yang menggunakan material ini dapat memenuhi permintaan energi dari teknologi modern sekaligus ramah lingkungan dan hemat biaya.

Metode yang sama yang digunakan untuk membuat material ini juga dapat membantu mengembangkan teknologi penyimpanan energi canggih lainnya.

“Tujuan kami adalah menemukan solusi energi yang bersih dan berkelanjutan,” kata Canepa.

“Material ini membuktikan bahwa baterai ion natrium dapat memberi daya pada masa depan sekaligus terjangkau dan ramah terhadap planet ini.”

Para peneliti berharap inovasi ini akan mendukung peralihan ke ekonomi energi yang lebih bersih, sehingga energi berkelanjutan lebih mudah diakses oleh semua orang. (kpo)