Bisnis.com, JAKARTA — Para ilmuwan telah menciptakan suatu baterai hydrogel dengan sejumlah kualitas fisik yang tidak pernah dimiliki sebelumnya. Baterai yang dapat diregangkan, fleksibel serta dapat pulih dengan sendirinya itu bebas dari bahan beracun dan masalah kelembaban.
Dilansir dari Livescience, Sabtu (19/4/2025), para ilmuwan dimaksud juga telah mendemonstrasikan daya tahan baterai anyar itu dengan memotong, menusuk dan memutar fisik baterai secara agresif.
Temuan baru itu guna menjawab kekurangan dari produk baterai konvensional lithium-ion lembut sebelumnya, atau Li-ion, yang mengalami penurunan performa akibat masalah kelembaban. Baterai Li-ion juga diketahui memiliki risiko keamanan yang berasal dari elektrolit yang beracun dan mudah 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 hydrogel merupakan baterai yang menggunakan elektrolit bebas air, sehingga tidak mudah terbakar dan bocor maupun meledak apabila dibandingkan dengan baterai Li-ion.
"Purwarupa baterai Li-ion yang dapat diregangkan menggunakan hidrogel sebagai elektrolit dan pemisah. Karena bebas fluor, baterai ini juga lebih aman bagi lingkungan dan kurang beracun bagi manusia, kata para ilmuwan dalam penelitian tersebut," demikian dikutip dari Livescience, Minggu (20/4/2025).
Adapun mengenai ketahanan fisiknya, tim ilmuwan yang mengembangkan baterai itu menguji daya tahan baterai dalam situasi yang berbeda-beda. Bahkan, mereka menyebut uji daya tahun itu sebagai 'penyiksaan'.
Baterai hydrogel yang dikembangkan itu ditusuk ddan dipotong dengan pisau tajam, diputar dan dipaparkan dengan panas dan kelembaban ekstrem.
Meski demikian, baterai tersebut diklaim tahan dan dapat mempertahankan operasi yang stabil. Baterai itu juga disebut dapat menunjukkan operasi lingkungan sekitar yang stabil untuk lebih dari siklus 500 kali siklus colok-cabut pengisian daya selama satu bulan.
| Baca Juga Jelang Pemilu, Perdana Menteri Australia Janji Tebar Insentif Baterai Surya untuk Rumah Tangga |
|---|
Berdasarkan komponennya, hydrogel mempertahankan 19% konten air pada tingkat 50% kelembaban relatif. Sehingga, baterai bisa beroperasi secara efektif tanpa pengemasan yang kaku.
Secara kontras, baterai Li-ion seringkali membutuhkan pengemasan yang kaku dan kedap udara guna menyediakan perlindungan yang cukup agar baterai bisa beroperasi dengan baik.
Meski demikian, elektrolit yang berbasis air pada baterai hydrogel mengandalkan struktur polimer. Alhasil, kepadatan material baterai menjadi kurang sehingga membatasi kapasitas menahan pengisian daya.
Perbandingannya, Li-ion bisa mencapai 200 hingga 300 watt-hours per kilogram (Wh/kg), sedangkan baterai hydrogel sekitar 50 sampai dengan 150 Wh/kg.
Akan tetapi, kelebihan dari hydrogel tetap memiliki kelebihan lain yakni kemampuan untuk pulih dengan sendirinya. Kemasan yang juga disertakan dengan elektrolit serta elastomer itu memungkinkan baterai mendapatkan kembali 90% kapasitas asli mereka.
Perbedaan antara baterai tradisional dan hydrogel yang juga mencolok adalah fungsi mereka. Baterai tradisional lebih cocok untuk diterapkan pada mesin yang membutuhkan energi tinggi seperti mobil listrik dan penyimpanan daya skala besar.
Namun, di sisi lain, baterai hydrogel lebih baik digunakan untuk elektronik fleksibel untuk generasi selanjutnya. Contohnya, pelacak kebugaran yang fleksibel, biosensor, monitor kesehatan yang tertanam dalam pakaian, serta pakaian pintar dengan elemen pemanas bawaan atau layar LED.
Adapun nilai tambahan bagi baterai hydrogel adalah kemampuan mereka untuk pulih mandiri sehingga pengoperasian dapat diteruskan tanpa interupsi maupun kebutuhan untuk diganti.
"Eksplorasi luar angkasa juga bakal diuntungkan dengan daya tahan baterai yang memiliki kualitas fleksibel dan pulih mandiri, sebagaimana untuk robot dalam air, di mana dibutuhkan daya tahan lebih terhadap toleransi air dan garam," demikian bunyi artikel tersebut.
