Internet dan Informasi,
JAKARTA — Ilmuwan sudah menghasilkan sesuatu
baterai
Hydrogels dengan berbagai sifat fisik yang belum pernah ada sebelumnya. Baterai yang bisa diperpanjang, lentur dan mampu memulihkan diri secara otomatis ini tanpa menggunakan material tambahan.
beracun
dan masalah kelembaban.
Menurut Livescience pada hari Sabtu (19/4/2025), peneliti-peneliti tersebut menunjukkan ketahanan baterai terbaru mereka dengan melakukan pemotongan, penerusan, serta perputaran fisik baterai secara kasar.
Penemuan ini bertujuan untuk menyelesaikan kelemahan pada baterai li-ion lunak tradisional sebelumnya, yang sering kali menghadapi permasalahan kinerja disebabkan oleh kelembapan. Selain itu, baterai jenis Li-ion juga dikenali mempunyai bahaya keselamatan karena menggunakan elektrolit yang bisa membahayakan dan cenderung cepat terbakar.
Oleh sebab itu, para ilmuwan mengatasinya dengan mengembangkan elektrolit dengan garam lithium yang bebas dari fluorin. Temuan ilmiah itu mereka muat dalam sebuah studi yang diterbitkan pada 9 April di jurnal Science Advances.
Baterai hidrogel adalah jenis baterai yang mengandalkan elektrolit tanpa kandungan air, menjadikannya lebih aman dari risiko kebakaran, tumpahan, atau ledakan ketimbang baterai Li-ion.
“Purwarupanya adalah baterai Li-ion yang bisa diperpanjang dengan mengunakan hidrogel sebagai elektrolit dan sekaligus pembatasnya. Para ahli menyatakan bahwa karena tidak ada kandungan florin, maka baterai ini ramah terhadap alam serta kurang membahayakan bagi kesehatan manusia.” Demikian disampaikan oleh sumber Livescience pada hari Minggu, 20 April 2025.
Mengenai kekuatan fisisnya, para peneliti dari tim pengembangan baterai tersebut melakukan tes daya tahannya di berbagai kondisi. Mereka bahkan mendeskripsikan percobaan bertahun-tahun ini sebagai bentuk ‘ penyiksaan’ bagi baterai tersebut.
Baterai hydrogel yang dirancang tersebut dicekik dan dipotong menggunakan pisau tajam, kemudian dirotasi dan ditempatkan dalam kondisi suhu tinggi serta kelembapan ekstrem.
Walaupun begitu, baterai tersebut diklaim awet dan mampu menjaga kinerja yang stabil. Selain itu, dinyatakan bahwa baterai ini bisa menghasilkan operasional lingkungan yang konstan hingga melebihi 500 kali siklus charging dalam waktu satu bulan.
Berikutnya, terkait dengan komponennya, hidrojel mampu menyimpan sebanyak 19% isi air ketika dalam kondisi kelembaban relatif mencapai 50%. Karena itu, baterai dapat bekerja dengan optimal tanpa perlu adanya pembungkus keras.
Sebaliknya, baterai Li-ion biasanya memerlukan wadah keras dan tahan gas untuk memberikan proteksi yang diperlukan agar dapat bekerja secara optimal.
Walau begitu, elektrolit berbahan dasar air dalam baterai hydrogel bergantung pada struktur polimer. Akibatnya, padatannya berkurang dan hal ini menyebabkan batasan pada kemampuan menyerap muatan.
Dibandingkan dengan itu, kapasitas energi sel Li-ion dapat menjangkau 200 hingga 300 watt-hours per kilogram (Wh/kg), sementara baterai berbasis hidrojel berkisar antara 50 sampai 150 Wh/kg.
Namun, keuntungan tambahan dari hidrojel adalah kemampuannya untuk pemulihan otomatis. Kemasan yang dilengkapi dengan elektrolit dan elastomer tersebut memungkinkin baterai dapat mencapai sekitar 90% kapasitas awalnya lagi.
Ketidakseragaman dalam aplikasi baterai konvensional dan hidrogel sangat jelas dari segi fungsinya. Baterai biasa ini lebih sesuai digunakan pada perangkat yang mengharuskan adanya pasokan tenaga kuat layaknya kendaraan berlistriki serta sistem penampungan energi dengan kapasitas besar.
Meskipun demikian, pada aspek lain, baterai berbasis hidrojel lebih unggul untuk mendukung elektornik fleksibel masa depan. Misalnya saja, tracker kebugaran yang lentur, alat pengindera biologis, sensor kesehatan yang terintegrasi ke dalam pakaian, dan juga busana cerdas dilengkapi fitur pemanas internal maupun tampilan LED.
Nilai tambah dari baterai hidrojel terletak pada kapabilitasnya dalam pemulihan diri yang memungkinkan operasi berlanjut tanpa adanya gangguan atau perlu digantikan.
“Eksplorasi ruang angkasa akan mendapat manfaat dari baterai berdaya tinggi yang lentur dan dapat memulihkan diri sendiri, seperti halnya pada robot underwater, di mana diperlukan ketahanan ekstra terhadap paparan air dan garam,” begitu tertulis dalam artikel itu.
