Bateri ion litium (LIB) telah lama menjadi tulang belakang kepada teknologi bateri moden, digunakan dalam pelbagai peranti seperti telefon pintar, komputer riba, dan kenderaan elektrik (EV). Namun, satu penemuan baharu kini berpotensi mengubah landskap bateri EV dengan ketara. Sekumpulan penyelidik di Universiti Sains dan Teknologi China telah mencipta bateri LIB yang mampu mengecas 80% dalam masa hanya 9 minit, jauh lebih pantas berbanding LIB sebelumnya.
Apa Itu LIB?
Bateri ion litium (LIB) ialah sejenis bateri boleh dicas yang sangat popular kerana kepadatan tenaga yang tinggi, kehilangan cas yang rendah, dan ketahanan yang baik dalam jangka masa panjang. Dalam LIB, ion litium bergerak di antara anod dan katod semasa proses pengecasan dan nyahcas. Anod dalam kebanyakan LIB diperbuat daripada grafit, manakala katod biasanya diperbuat daripada oksida logam yang mengandungi litium.
Walaupun LIB sangat efisien, terdapat beberapa cabaran seperti masa pengecasan yang lama dan pemanasan yang boleh menyebabkan prestasi bateri merosot dari masa ke masa. Oleh itu, banyak penyelidikan dilakukan untuk meningkatkan teknologi LIB, termasuk penemuan terbaharu ini yang menggunakan anod fosforus hitam terdop sulfur.
Inovasi Fosforus Hitam Terdop Sulfur
Dalam kajian terbaru ini, pasukan penyelidik menggunakan anod fosforus hitam yang didop dengan sulfur dan digabungkan dengan katod oksida kobalt litium (LCO). Teknik ini menggunakan pendekatan elektrokatalisis pepejal, yang mempercepatkan tindak balas elektrokimia dalam bateri dengan mengurangkan halangan tenaga.
Teknik dopan heteroatom, di mana atom asing seperti sulfur dimasukkan ke dalam struktur fosforus hitam, mempercepatkan tindak balas paduan litium dalam anod. Ini meningkatkan pergerakan ion litium dalam fasa pepejal, yang sebelum ini menjadi penghalang utama kepada pengecasan pantas.
Prestasi yang Luar Biasa
Keputusan daripada penyelidikan ini sangat memberangsangkan. Dengan kepekatan dopan sekitar 5%, anod tersebut mampu mempercepatkan pemecahan ikatan kimia, menghasilkan lebih banyak tapak reaktif yang meningkatkan kecekapan pengecasan. Hasilnya, bateri ini mampu mengecas 80% kapasiti hanya dalam 9 minit, dengan ketumpatan tenaga mencapai 302 Wh/kg. Tambahan pula, prestasi caj pantas ini kekal stabil walaupun selepas lebih 300 kitaran pengecasan.
Perbandingan dengan LIB Konvensional
| Jenis LIB | Pengecasan Perlahan (Level 1 – AC Home Charging) | Pengecasan Pantas (Level 2 – AC Fast Charging) | Pengecasan Super Pantas (DC Fast Charging) | LIB Baharu (Teknologi Fosforus Hitam Terdop Sulfur) |
|---|---|---|---|---|
| LIB Konvensional | 8 hingga 12 jam | 4 hingga 6 jam | 30 minit hingga 1 jam | N/A |
| LIB Baharu (Teknologi S/bP) | N/A | N/A | N/A | 80% dalam 9 minit |
Impak Besar kepada EV
Penemuan ini berpotensi besar untuk mengubah cara kenderaan elektrik (EV) beroperasi. Masa pengecasan yang lebih pantas bermakna pemilik EV tidak lagi perlu menunggu lama untuk mengecas kenderaan mereka. Ini akan meningkatkan pengalaman pengguna dan memacu lebih ramai orang untuk beralih kepada kenderaan elektrik, seterusnya menyokong peralihan kepada tenaga hijau.
Dengan prestasi caj super pantas dan ketahanan yang tinggi, inovasi ini menandakan langkah besar ke arah penyelesaian tenaga yang lebih efisien dan mesra alam. Jika teknologi ini berjaya dikomersialkan, ia mungkin menjadi titik tolak utama dalam teknologi bateri dan memacu industri EV ke tahap yang lebih tinggi.
Penutup
Teknologi LIB terus berkembang pesat, dan inovasi seperti anod fosforus hitam terdop sulfur ini menunjukkan potensi besar untuk meningkatkan prestasi bateri EV. Dengan masa pengecasan yang lebih pantas dan prestasi yang stabil, masa depan bateri EV kelihatan semakin cerah. Kita kini semakin hampir kepada masa depan di mana pengecasan EV hanya memerlukan beberapa minit, menjadikan penggunaan tenaga bersih lebih praktikal dan mudah diakses.
Teknologi seperti ini akan mengubah cara kita melihat masa depan mobiliti elektrik dan tenaga boleh diperbaharui, membawa dunia lebih dekat kepada gaya hidup yang lebih mampan dan mesra alam.
Maklumat yang terkandung dalam siaran ini adalah untuk tujuan maklumat am sahaja.
