Kepadatan energi dari prototipe lithium-sulfur yang baru dikembangkan jauh melebihi dari baterai lithium-ion umum.
China General New Energy (GNE) baru-baru ini mengumumkan terobosan yang signifikan dalam teknologi baterai Lithium-Sulfur (Li-S), meluncurkan prototipe dengan kepadatan energi 700Wh/kg.
Menurut GNE, baterai baru ini tidak hanya jauh melebihi kepadatan energi baterai lithium-ion yang ada tetapi juga menawarkan peningkatan substansial dalam jarak tempuh dan keamanan.
Baterai lithium-sulfur, yang menggunakan belerang sebagai katoda dan logam lithium sebagai anoda, merupakan alternatif yang menjanjikan untuk baterai lithium-ion tradisional.
Secara teoritis, baterai Li-S dapat mencapai kepadatan energi hingga 2.600wh/kg, yang lebih dari lima kali lipat dari rekan-rekan lithium-ion mereka. Selain itu, belerang berlimpah, murah, dan ramah lingkungan, memberikan baterai Li-S biaya yang lebih terjangkau dan keberlanjutan.
Namun, baterai Li-S menghadapi tantangan teknis yang signifikan. Konduktivitas listrik yang buruk dari Sulphur menghambat kinerja baterai tinggi, sementara "shuttle effect/efek antar-jemput" lithium polisulfida yang dilarutkan dalam elektrolit menyebabkan peningkatan viskositas elektrolit, pengurangan konduktivitas ion, dan pembusukan kapasitas (decay capacity) yang dipercepat. Selain itu, perbedaan kepadatan yang cukup besar antara sulfur dan lithium sulfida menyebabkan volume penyusutan selama siklus muatan-pudar, kompromi stabilitas struktural.
Sumber: iaoees.org
Tim peneliti GNE, yang dipimpin oleh Dr. Jiujun Zhang, seorang rekan dari berbagai akademi termasuk Akademi Sains Masyarakat Kerajaan Kanada, Akademi Teknik Kanada (CAE), Institut Teknik Kanada dan Akademi Teknik Tiongkok, telah berada di garis depan mengatasi rintangan ini. Dengan lebih dari satu dekade upaya yang terus-menerus, Zhang dan timnya telah membuat banyak terobosan dalam teknologi baterai Li-S.
Dengan menggunakan desain dan bahan yang inovatif, mereka telah berhasil mengatasi banyak tantangan teknis utama. Misalnya, tim meningkatkan konduktivitas sulfur dan transportasi ion dengan menggunakan pelapis nano-material dan aditif elektrolit, secara efektif mengurangi efek antar-jemput. Mereka juga mengembangkan bahan elektrolit baru yang meningkatkan masa pakai siklus dan keamanan baterai.
Inovasi-inovasi ini telah meletakkan dasar yang kuat untuk komersialisasi baterai Li-S.