Kita hidup di jaman dengan teknologi modern, semua mengandalkan energi listrik, mulai dari smartphone, komputer dan bahkan Baterai Di Dalam Kendaraan Bermotor masa depan mungkin akan bergantung pada baterai. Saat ini teknologi baterai masih banyak yang mengandalkan Lithium-Ion yang melakukan penyimpanan dan pelepasan energi dari pergerakan ion Lithium dari elektroda positif ke negatif secara bolak-balik melalui media elektrolit.
Saat ini, dibandingkan semua teknologi baterai tercanggih, Lithium-Ion jenis Lithium- Cobalt memiliki tingkat kepadatan energi tertinggi (260-275 Wh/kg). Performa untuk fast-charging atau temperatur (-50 °C – 125 °C) dapat disesuaikan dengan banyak pilihan desain sel dan bahan kimia. Tetapi terdapat kekhawatiran akan biaya, ketersediaan bahan, masa pakai, dan keamanan baterai lithium- ion,
Pertanyaannya adalah apakah ada kandidat alternatif teknologi baterai yang dapat menjadi pilihan teknologi baterai masa depan? Mari coba kita ulas yuk dibawah ini:
1. Zinc-Manganese Oksida
Baterai alkaline Zn–MnO2 yang dapat diisi ulang adalah kandidat yang menjanjikan untuk penyimpanan energi skala jaringan karena kepadatan energi teoretisnya yang tinggi yang menyaingi sistem ion litium (400 Wh/L), elektrolit berair yang relatif aman. Para engineer menemukan cara untuk mengoptimalkan respons dan meningkatkan kepadatan energi baterai dengan biaya yang lebih efektif.
Tantangan utama dalam baterai Zn/Mn O2 adalah reversibilitas untuk meningkatkan masa pakai sel akibat kerusakan pada struktur kristal selama masa pemakaian selain itu juga sifat toksiksitas dari Zinc dan permasalahan pemakaian kapasitas dari anoda dan katoda dari baterai.
2. Organosilicon Elektrolit Battery
Selama ini elektrolit telah dianggap sebagai faktor kunci teknologi baterai dalam mendingkatkan kepadatan energi yang lebih tinggi untuk baterai Li-ion dan Li-logam. Namun, elektrolit konvensional mengalami reaksi interface yang tidak terkendali dan dekomposisi ireversibel yang menyebabkan penurunan kinerja dan potensi bahaya keamanan baterai.
Senyawa organosilikon telah menarik minat besar sebagai komponen elektrolit yang menjanjikan karena proses modifikasi kimia yang mudah, transisi suhu gelas yang rendah (Tg) dan stabilitas termal. Senyawa organosilikon juga telah menarik minat yang cukup besar sebagai elektrolit karena sifatnya yang tidak beracun, tidak mudah terbakar, serta memiliki tekanan uap yang lebih rendah dan titik nyala yang lebih tinggi daripada senyawa alkali karbonat komersial.
Senyawa ini dapat meningkatkan perfroma elektrokimia dan keamanan baterai Lithium-Ion ketika digunakan sebagai pelarut elektrolit atau aditif dalam elektrolit. Organosilikon juga lebih bersifat ramah lingkungan.
3. Hydrogen Fuel Battery
Teknologi baterai berbasis hidrogen juga bisa menjadi alternatif, sebab hidrogen adalah elemen paling padat di alam semesta, Pada kendaraan, hidrogen harus dikompresi dengan lebih baik. Saat ini, hidrogen dikompresi hingga 700 bar sehingga banyak tekanan dan tangki khusus dan mahal diperlukan untuk ini.
Alternatif lain adalah hidrogen bentuk cair. Tetapi untuk mencairkan hidrogen, hidrogen harus didinginkan hingga 20°C di atas nol mutlak – yaitu minus 253°C. Jelas bahwa untuk mencapai kedua bentuk hidrogen kita perlu menggunakan energi-baik untuk super kompresi tinggi atau untuk pendinginan.
Keuntungan menggunakan hidrogen sangat luar biasa 1 kg hidrogen membawa energi 33,3 kWh, yang berarti membawa energi 167 kali lebih banyak per kg daripada paket baterai paling canggih saat ini. Dikutip dari visual capitalist kurang lebih perbedaan baterai Lithium-Ion dengan teknologi Hydrogen Fuel Cell tampak sebagai berikut :
Pada teknologi baterai hydrogen fuel cell, hidrogen harus melewati katalis yang akan memisahkan proton dan elektron dan kemudian proton akan dilewatkan ke dalam tangki elektrolit untuk menciptakan hidrogen yang jika dikombinasikan dengan oksigen kemudian akan menghasilkan energi listrik.
Baca Juga : Teknologi Baterai dalam Transisi Energi
Hydrogen Fuel Cell memiliki komponen tangki bahan bakar yang akan menyimpan hidrogen dalam bentuk gas, sedangkan dalam bentuk cair tidak bisa digunakan sebab penyimpanannya yang membutuhkan suhu cryogenic (−150°C or −238°F) selain itu input utama lain adalah oksigen.Teknologi ini bersifat ramah lingkungan, dan tergolong sangat efisien, teknologi baterai berbasis pembakaran konvensional menghasilkan listrik dengan efisiensi 33-35% dibandingkan hingga 65% dengan Hydrogen Fuel Cell. Kelebihan lain yaitu tidak ada polusi suara dan jarak tempuh kendaraan yang tinggi hingga mencapai 300 mil. Tetapi permasalahan nya adalah biaya yang tinggi serta regulasi yang belum jelas.