Sekelompok ilmuwan Cina telah menemukan cara inovatif untuk menghidupkan kembali baterai litium tua menggunakan senyawa yang ditemukan dalam teh.

Terobosan mereka dapat membuat daur ulang baterai lebih murah, lebih ramah lingkungan, dan jauh lebih efisien, menawarkan harapan baru untuk mengatasi masalah baterai bekas yang semakin meningkat.

Dengan maraknya kendaraan listrik, penggunaan baterai litium-ion telah meroket. Namun, seiring baterai ini mencapai akhir masa pakainya, mereka meninggalkan tumpukan sampah.

Metode daur ulang tradisional—seperti peleburan pada suhu tinggi atau melarutkan material dalam asam—mahal, boros energi, dan seringkali hanya memulihkan sebagian kecil dari material yang bermanfaat.

Secara khusus, mereka kesulitan mendaur ulang baterai litium besi fosfat (LiFePO ), yang banyak digunakan tetapi dianggap tidak menarik secara ekonomi untuk didaur ulang secara konvensional.

Dalam studi baru yang diterbitkan dalam jurnal Advanced Materials, para peneliti dari Institute of Solid State Physics di Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, bersama rekan-rekan dari Shenzhen International Graduate School, Tsinghua University, dan Suzhou University of Technology, mengeksplorasi pendekatan yang berbeda.

Alih-alih memecah baterai menjadi elemen mentah, mereka mengembangkan metode untuk langsung "menyembuhkan" material katoda yang terdegradasi dan memulihkan struktur aslinya.

Bahan utamanya adalah polifenol teh—senyawa alami yang ditemukan dalam daun teh yang bertindak sebagai donor elektron yang kuat.

Dengan menggabungkan senyawa-senyawa ini dengan garam litium tambahan, para peneliti mampu mengubah besi fosfat (FePO ) yang terdegradasi kembali menjadi litium besi fosfat (LiFePO ).

Proses ini juga memperbaiki cacat struktural kritis yang biasanya melemahkan kinerja baterai, pada dasarnya membuka kembali saluran yang memungkinkan ion litium bergerak cepat selama pengisian dan pengosongan daya.

Untuk memperbaiki masalah umum lainnya—kerusakan pada lapisan karbon permukaan partikel—tim menambahkan sumber aluminium selama regenerasi.

Hal ini menghasilkan pembentukan lapisan pelindung yang terbuat dari aluminium fosfat (AlPO ) dan litium fosfat (Li PO ), yang mengikat kuat pada area yang rusak.

Lapisan ini menciptakan jalur yang efisien untuk elektron dan ion, sehingga meningkatkan kinerja baterai yang diregenerasi.

Pada saat yang sama, sejumlah kecil aluminium memasuki struktur kristal material katoda, menstabilkannya, dan membantu mencegah degradasi lebih lanjut tanpa mengorbankan kapasitas energi.

Hasilnya adalah katoda baterai litium regenerasi yang berkinerja hampir seperti baru, dengan masa pakai yang lebih lama dan kinerja yang stabil.

Karena proses ini mengandalkan material alami dan murah seperti polifenol teh dan menghindari kebutuhan energi daur ulang tradisional, proses ini dapat menyediakan cara yang lebih berkelanjutan untuk menangani gelombang baterai kendaraan listrik yang akan segera pensiun.

Para peneliti mengatakan bahwa penelitian mereka tidak hanya menawarkan solusi praktis untuk daur ulang LiFePO tetapi juga menunjukkan jalan menuju strategi yang lebih ramah lingkungan untuk mengelola siklus hidup semua baterai litium-ion.