Bhataramedia.com – Baterai Ion Litium (Li-ion) telah digunakan pada sebagian perangkat modern, mulai dari ponsel, laptop, dan laser pointer untuk termometer, alat bantu dengar, dan alat pacu jantung. Baterai ini memiliki elektroda yang biasanya terdiri dari tiga komponen, yaitu bahan aktif, aditif konduktif, dan pengikat.
Seperti dilansir laman University of Delaware (24/3/2014), saat ini, tim peneliti di University of Delaware telah menemukan material konduktif “perekat” yang dapat menggantikan komponen pengikat pada baterai Li-ion. Mengapa pengikat ini perlu diganti?
“Pengikat dapat menggangu kinerja elektrokimia pada baterai akibat adanya sifat isolasinya” kata Bingqing Wei, seorang profesor teknik mesin. Selain itu, pelarut organik yang digunakan untuk mencampurkan pengikat dan bahan konduktif secara bersama-sama, tidak hanya menambah biaya produksi, tetapi juga beracun bagi manusia.”
Karbon nanotube sebagai Pengganti Komponen Pengikat
Wei dan Zeyuan Cao, mahasiswa doktoral di University of Delaware, baru-baru ini menemukan bahwa makrofilm nanotube karbon terfragmentasi atau fragmented carbon nanotube macrofilms (FCNT) dapat berfungsi sebagai konduktor adesif. Konduktor ini berfungsi untuk menggabungkan dua fungsi dalam satu material.
Studi ini dilaporkan di jurnal ACS Nano dan mereka telah mengajukan permohonan paten atas penemuannya tersebut.
Wei menjelaskan bahwa FCNT merupakan material yang memiliki hubungan seperti jaring laba-laba dengan “tentakel” yang dapat digabungkan dengan material anoda dan katoda berbasis lithium aktif. Perakitan FCTN dilakukan menggunakan proses ultrasound sederhana. Proses ini menggunakan pelarut organik.
“Kami telah menemukan bahwa konduktor FCNT adesif ini benar-benar memiliki kekuatan adesi yang lebih tinggi dibandingkan PVDF. PVDF merupakan pengikat tradisional yang digunakan pada perakitan baterai Li-ion,” katanya. “Kami juga telah menunjukkan bahwa elektroda komposit (elektroda yang terbuat dari gabungan beberapa material) seperti FCNT, mampu menghasilkan konduktivitas listrik yang lebih tinggi dibandingkan “bahan-bahan tradisional”, dan kami telah berhasil mencapai kemajuan yang signifikan melalui penggunaan proses fabrikasi yang murah dan ramah lingkungan. Proses ini akan “membuang” penggunaan pelarut organik beracun dan menggantinya hanya dengan air dan alkohol.”
“Pasar untuk baterai lithium-ion sangat luas,” katanya menambahkan. “Dan kami melihat potensi besar untuk penggunaan teknologi ini untuk diaplikasikan pada kendaraan. Teknologi ini akan membuat pengisian dan pemakaian baterai menjadi secepat yang diperlukan.”
Strategi yang digunakan pada studi ini juga dapat digunakan untuk persiapan elektroda bagi perangkat penyimpanan energi lainnya seperti kapasitor elektrokimia.
Referensi Jurnal :
Zeyuan Cao, Bingqing Wei. Fragmented Carbon Nanotube Macrofilms as Adhesive Conductors for Lithium-Ion Batteries. ACS Nano, 2014; 8 (3): 3049 DOI: 10.1021/nn500585g.
