Baterai Masa Depan: Inovasi Teknologi untuk Energi Berkelanjutan

Baterai telah menjadi bagian penting dari kehidupan modern, mendukung segala sesuatu mulai dari ponsel pintar hingga kendaraan listrik. Namun, seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan solusi energi yang lebih efisien dan ramah lingkungan, teknologi baterai saat ini mengalami tantangan besar. Di masa depan, teknologi baterai diharapkan mengalami loncatan besar yang akan membuka era baru dalam penyimpanan energi dan keberlanjutan.

Sumber: Canva

1. Baterai Solid-State

Salah satu inovasi yang paling menjanjikan adalah baterai solid-state. Tidak seperti baterai lithium-ion tradisional yang menggunakan cairan sebagai elektrolit, baterai solid-state menggunakan material padat. Teknologi ini menjanjikan peningkatan dalam hal keamanan, daya tahan, dan efisiensi energi. Baterai solid-state juga dapat menyimpan lebih banyak energi dalam ukuran yang lebih kecil. Selain itu, baterai ini tidak mudah terbakar, mengurangi risiko kecelakaan yang sering dikaitkan dengan baterai lithium-ion.

(Sumber: P. Sebastian, 2024 Doi: https://doi.org/10.1038/s41560-024-01634-3)

2. Baterai Berbasis Grafen

Grafen telah dikenal sebagai bahan super karena kekuatannya, kelenturannya, dan konduktivitas listriknya yang luar biasa. Para ilmuwan kini mengeksplorasi penggunaan grafen dalam teknologi baterai untuk menciptakan baterai yang lebih cepat dalam pengisian dan lebih tahan lama. Grafen dapat memungkinkan baterai untuk mengisi penuh hanya dalam beberapa menit, sangat mengurangi waktu tunggu dibandingkan baterai lithium-ion saat ini. Selain itu, baterai berbasis grafen cenderung lebih ringan, yang berpotensi membuat perangkat seperti smartphone dan kendaraan listrik lebih ringan dan lebih efisien.

(Sumber: Ji-Xiang Wang, 2023, Doi: https://doi.org/10.1016/j.nanoms.2023.11.005)

3. Baterai Lithium-Sulfur

Baterai lithium-sulfur (Li-S) dianggap sebagai salah satu kandidat terbaik untuk menggantikan baterai lithium-ion. Baterai ini memiliki potensi untuk menawarkan kepadatan energi lima kali lebih besar, yang berarti perangkat bisa bertahan jauh lebih lama antara pengisian. Tantangan utama dengan baterai lithium-sulfur adalah masalah stabilitas dan umur panjang, tetapi kemajuan penelitian terus membawa teknologi ini semakin dekat untuk digunakan secara komersial. Jika berhasil, baterai Li-S bisa merevolusi cara kita menggunakan energi portabel.

(Sumber: Meng Zao, 2020. Doi: https://dx.doi.org/10.1021/acscentsci.0c00449)

4. Baterai Natrium-Ion

Lithium adalah elemen yang relatif langka dan mahal, yang membuat para ilmuwan mencari alternatif. Salah satu kandidat yang sedang dikembangkan adalah baterai natrium-ion. Natrium jauh lebih melimpah dan lebih murah daripada lithium, sehingga baterai natrium-ion dapat menjadi solusi yang lebih berkelanjutan dan hemat biaya. Meski saat ini masih dalam tahap pengembangan, baterai natrium-ion diharapkan dapat digunakan dalam aplikasi skala besar, seperti penyimpanan energi terbarukan dan jaringan listrik.

(Sumber: Aditya N. Singh, 2023. Doi: 10.1002/adfm.202304617)

5. Baterai Berbasis Bio

Selain inovasi berbasis material sintetis, para peneliti juga menjelajahi teknologi baterai berbasis bio. Baterai bio menggunakan material organik yang dapat terurai secara alami dan tidak berbahaya bagi lingkungan. Baterai jenis ini memiliki potensi besar dalam hal keberlanjutan, terutama untuk digunakan dalam perangkat kecil seperti sensor kesehatan yang dapat ditanam dalam tubuh atau perangkat medis.

(Sumber: Santanu Patra, 2023. Doi: https://doi.org/10.1016/j.est.2023.107919)

Kesimpulan

Inovasi teknologi baterai di masa depan akan membawa perubahan signifikan dalam cara kita menggunakan dan menyimpan energi. Dari baterai solid-state hingga baterai berbasis grafen, perkembangan ini tidak hanya akan meningkatkan kinerja perangkat dan kendaraan, tetapi juga mendorong transisi global menuju energi yang lebih berkelanjutan. Dengan terus berkembangnya penelitian di bidang ini, baterai masa depan menjanjikan solusi yang lebih aman, lebih efisien, dan lebih ramah lingkungan, membuka jalan bagi era baru dalam teknologi dan keberlanjutan.

Padang, 14 Oktober 2024

Elvira Deswita_S2 Kimia Unand