Terobosan Baru: Pengisian Daya Kendaraan Listrik Terisi Penuh Hanya dalam 6 Menit

Indonesains.id - Saat ini, makin berkembang pesat kendaraan-kendaraan listrik yang mulai digunakan umum. Mulai dari sepeda listrik, motor listrik, hingga mobil listrik.

Biasanya, dibutuhkan waktu sekitar 10 jam untuk mengisi daya kendaraan listrik. Bahkan dengan teknik pengisian cepat, Anda masih memerlukan waktu minimal 30 menit – dan itu jika ada tempat terbuka di stasiun pengisian daya.

Jika kendaraan listrik dapat mengisi daya secepat kita mengisi ulang kendaraan berbahan bakar bensin, hal ini akan mengurangi kekurangan tempat pengisian kendaraan listrik.

Efisiensi baterai litium-ion, jenis yang digunakan pada kendaraan listrik, ditentukan oleh kemampuan bahan anoda dalam menyimpan ion litium. Baru-baru ini, Profesor Won Bae Kim, dari Departemen Teknik Kimia dan Institut Teknologi Bahan Besi & Energi di Universitas Sains dan Teknologi Pohang (POSTECH, Presiden Moo Hwan Kim), memimpin tim peneliti untuk mengembangkan bahan anoda baru.

Kendaraan listrik biasanya memerlukan waktu berjam-jam untuk mengisi daya, namun bahan anoda baru yang dikembangkan oleh tim Profesor Won Bae Kim di POSTECH dapat mengurangi waktu tersebut menjadi hanya enam menit. (Kredit: POSTECH)

Timnya, termasuk Song Kyu Kang dan Minho Kim dari Departemen Teknik Kimia, mensintesis lembaran nano ferit mangan (Mn3-xFexO4) menggunakan metode hibridisasi mandiri baru yang melibatkan proses turunan penggantian galvanik langsung.

Teknik inovatif ini meningkatkan kapasitas penyimpanan sekitar 1,5 kali lipat di atas batas teoretis dan memungkinkan pengisian daya kendaraan listrik hanya dalam enam menit. Penelitian ini diakui keunggulannya dan diterbitkan sebagai makalah sampul depan di jurnal Advanced Functional Materials.

Baca Juga:

• 'The Line' Arab Saudi: Keajaiban Perkotaan atau Mimpi Buruk?
• Riset Baru: Efek Samping dari Penggunaan Aspirin Setiap Hari pada Lansia

Dalam studi ini, tim peneliti merancang metode baru untuk mensintesis ferit mangan sebagai bahan anoda yang dikenal dengan kapasitas penyimpanan lithium-ion dan sifat feromagnetiknya yang unggul. Pertama, reaksi penggantian galvanik terjadi dalam larutan oksida mangan yang dicampur dengan besi, menghasilkan senyawa heterostruktur dengan oksida mangan di dalam dan oksida besi di luar.

Tim selanjutnya menggunakan metode hidrotermal untuk membuat lembaran ferit mangan setebal nanometer dengan luas permukaan yang diperluas. Pendekatan ini memanfaatkan elektron yang sangat terpolarisasi putaran, yang secara signifikan meningkatkan kapasitas penyimpanan ion litium dalam jumlah besar.

Inovasi ini memungkinkan tim untuk secara efektif melampaui kapasitas teoritis bahan anoda ferit mangan sebanyak lebih dari 50 persen. Memperbesar luas permukaan bahan anoda memfasilitasi pergerakan ion litium dalam jumlah besar secara simultan, sehingga meningkatkan kecepatan pengisian baterai.

Hasil eksperimen menunjukkan bahwa hanya diperlukan waktu enam menit untuk mengisi dan mengosongkan baterai dengan kapasitas setara dengan yang digunakan pada kendaraan listrik yang saat ini beredar di pasaran. Studi ini telah menyempurnakan proses sintesis yang menantang untuk membuat terobosan dalam kapasitas teoretis bahan anoda dan mempercepat proses pengisian baterai secara signifikan.

“Kami telah menawarkan pemahaman baru tentang cara mengatasi keterbatasan elektrokimia bahan anoda konvensional dan meningkatkan kapasitas baterai dengan menerapkan desain rasional dengan perubahan permukaan menggunakan putaran electron,” kata Profesor Won Bae Kim, yang mempelopori penelitian ini.

Ia optimistis perkembangan ini dapat meningkatkan daya tahan baterai dan mengurangi waktu pengisian ulang kendaraan listrik di masa depan.

*****