Mengembangkan Teknik Baru Mengisi Baterai Mobil Listrik Hanya 10 Menit

Nationalgeographic.co.id — Para ilmuwan telah mengembangkan teknik baru untuk pengisian baterai EV hanya dalam 10 menit. Terobosan ini merupakan terobosan teknologi baterai yang membuka jalan untuk adopsi massal mobil listrik yang terjangkau.

Terobosan ini adalah kombinasi pemecahan rekor dari waktu pengisian yang lebih singkat dan lebih banyak energi yang diperoleh untuk rentang perjalanan yang lebih jauh.

Laporan penelitian tersebut telah diterbitkan di jurnal bergengsi Nature pada 12 Oktober 2022. Laporan tersebut bisa didapatkan secara daring dengan judul "Fast charging of energy-dense lithium-ion batteries."

"Kebutuhan baterai yang lebih kecil dan pengisian lebih cepat lebih besar dari sebelumnya," kata Chao-Yang Wang, Profesor Teknik Mesin William E. Diefenderfer di Penn State dan penulis utama studi tersebut.

"Tidak ada cukup baterai dan bahan baku penting, terutama yang diproduksi di dalam negeri, untuk memenuhi permintaan yang (dapat) diantisipasi."

Pada bulan Agustus, Dewan Sumber Daya Udara California meloloskan rencana ekstensif untuk membatasi dan akhirnya melarang penjualan mobil bertenaga bensin di negara bagian tersebut. Pada tahun 2035, pasar mobil terbesar di Amerika Serikat akan secara efektif menghentikan mesin pembakaran internal.

Jika penjualan mobil baru akan beralih ke kendaraan listrik bertenaga baterai (EV), Wang menjelaskan, mereka harus mengatasi dua kelemahan utama, yaitu mereka (baterai) terlalu lambat untuk diisi ulang dan terlalu besar untuk menjadi efisien dan terjangkau.

Alih-alih menghabiskan beberapa menit di pompa bensin, tergantung pada baterainya, beberapa EV justru membutuhkan waktu seharian untuk diisi ulang sampai penuh.

"Teknologi pengisian cepat kami berfungsi untuk sebagian besar baterai padat energi dan akan membuka kemungkinan baru untuk mengurangi ukuran baterai kendaraan listrik dari 150 menjadi 50 kWh tanpa menyebabkan pengemudi merasa cemas akan jangkauan," kata Wang, yang labnya bermitra dengan startup yang berbasis di State College EC Power untuk mengembangkan teknologi.

"Baterai yang lebih kecil dan pengisian lebih cepat akan secara dramatis mengurangi biaya baterai dan penggunaan bahan baku penting seperti kobalt, grafit, dan lithium, memungkinkan adopsi massal mobil listrik yang terjangkau."

Teknologi ini bergantung pada modulasi termal internal, metode kontrol suhu aktif untuk menuntut kinerja terbaik dari baterai, jelas Wang.

 Baca Juga: Biaya Jangka Panjang Mobil Listrik Lebih Murah daripada Mobil Bensin

 Baca Juga: Laut Bisa Sediakan Bahan Baku Baterai dalam Jumlah Hampir Tak Terbatas

 Baca Juga: Konversi Kendaraan Klasik dari Bensin ke Listrik Populer di Australia

Baterai beroperasi paling efisien saat panas, tetapi tidak terlalu panas. Menjaga baterai secara konsisten pada suhu yang tepat telah menjadi tantangan besar bagi teknisi baterai.

Secara historis, mereka mengandalkan sistem pemanas dan pendingin eksternal yang besar untuk mengatur suhu baterai, yang merespons dengan lambat dan membuang banyak energi, kata Wang.

Wang dan timnya memutuskan untuk mengatur suhu dari dalam baterai. Para peneliti mengembangkan struktur baterai baru yang menambahkan foil nikel ultra tipis sebagai komponen keempat selain anoda, elektrolit dan katoda.

Bertindak sebagai stimulus, foil nikel mengatur sendiri suhu dan reaktivitas baterai yang memungkinkan pengisian cepat 10 menit pada hampir semua baterai EV, Wang menjelaskan.

"Baterai pengisian cepat yang sebenarnya akan berdampak langsung," tulis para peneliti.

Para peneliti menjelaskan, karena tidak ada cukup mineral mentah untuk setiap mobil bermesin pembakaran internal untuk digantikan oleh EV yang dilengkapi 150 kWh. Maka pengisian cepat sangat penting bagi EV untuk menjadi arus utama.

"Mitra studi, EC Power, bekerja untuk memproduksi dan mengkomersialkan baterai pengisian cepat untuk masa depan elektrifikasi kendaraan yang terjangkau dan berkelanjutan," kata Wang.