Baterai Lithium Solid State Tahan 10.000 Siklus Pada C Rate 20C. Ilmuwan AS telah menciptakan desain baru untuk baterai lithium-metal, solid-state yang harus menghindari pembentukan dendrit yang tumbuh menjadi elektrolit. Baterai multilayer mereka berpotensi mengisi ulang kendaraan listrik dalam 10 hingga 20 menit.
Para peneliti di Harvard mengklaim telah mengembangkan baterai lithium-metal, solid-state dengan stabilitas yang ditingkatkan dan kemampuan yang ditingkatkan untuk mencegah penetrasi dendrit lithium (Li).
“Penelitian kami menunjukkan bahwa baterai solid-state dapat secara fundamental berbeda dari baterai lithium-ion elektrolit cair komersial,” kata peneliti Xin Li. “Dengan mempelajari termodinamika fundamental mereka, kami dapat membuka kinerja superior dan memanfaatkan peluang mereka yang berlimpah.”
Baterai dapat diisi dan dikosongkan setidaknya 10.000 kali pada kepadatan arus tinggi, kata para ilmuwan. Desain multilayernya digambarkan sebagai struktur di mana elektrolit yang kurang stabil diapit di antara elektrolit padat yang lebih stabil yang mampu mencegah pertumbuhan dendrit litium. Arsitektur ini kemudian digabungkan dengan bahan katoda kepadatan energi tinggi komersial.
“Pikirkan baterai seperti sandwich BLT,” kelompok Harvard menjelaskan. “Pertama-tama roti – anoda logam lithium – diikuti oleh selada – lapisan grafit. Selanjutnya, lapisan tomat – elektrolit pertama – dan lapisan daging asap – elektrolit kedua. Akhiri dengan lapisan tomat lagi dan potongan roti terakhir – katoda. ”
Elektrolit pertama, yang oleh para akademisi ditetapkan dengan nama kimia Li5.5PS4.5Cl1.5, atau LPSCI, lebih stabil dengan litium tetapi dapat menembus dendrit. Sebaliknya, yang kedua, dijuluki Li10Ge1P2S12, atau LGPS, lebih kebal terhadap dendrit meskipun kurang stabil dengan litium. Di bawah konfigurasi ini, dendrit diizinkan melewati grafit dan elektrolit pertama tetapi dihentikan tepat sebelum yang kedua.
“Kinerja siklus anoda logam litium yang dipasangkan dengan katoda LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 sangat stabil, dengan retensi kapasitas 82 persen setelah 10.000 siklus pada laju 20C dan retensi kapasitas 81,3 persen setelah 2.000 siklus pada 1,5 C rate, ”para akademisi menekankan. “Desain kami juga memungkinkan daya spesifik 110,6 kilowatt per kilogram dan energi spesifik hingga 631,1 watt jam per kilogram pada tingkat bahan katoda berukuran mikrometer.”
Baterai tersebut, menurut para akademisi, juga memiliki khasiat penyembuhan sendiri, karena mampu mengisi lubang yang dibuat oleh dendrit. Penciptanya mengklaim dapat mengisi ulang kendaraan listrik dalam waktu 10 hingga 20 menit.
