Lebih dari Sekadar Litium: Mengapa Baterai Kalium Dapat Mengubah Segalanya

iStock

Baterai ion kalium menunjukkan harapan besar sebagai solusi penyimpanan energi yang kuat dan terjangkau—dan bahkan dapat mengungguli baterai ion natrium yang lebih terkenal di beberapa area utama.

Hal ini dapat menjadi sangat penting karena dunia bergerak menuju energi yang lebih bersih dan membutuhkan cara yang lebih baik untuk menyimpan daya dari sumber terbarukan seperti tenaga surya dan angin.

Sebuah tinjauan ilmiah baru yang diterbitkan dalam Science and Technology of Advanced Materials menyoroti minat yang semakin besar terhadap teknologi baterai ion kalium.

Tinjauan tersebut, yang dipimpin oleh Profesor Eunho Lim dan timnya di Universitas Dongguk di Korea Selatan, mengeksplorasi kemajuan terkini di bidang ini dan tantangan yang masih perlu dipecahkan untuk menjadikan baterai ion kalium sebagai alternatif nyata bagi baterai ion litium yang banyak digunakan.

Baterai ion litium telah memainkan peran utama dalam memberi daya pada kehidupan modern kita—dari telepon pintar hingga mobil listrik.

Namun, litium merupakan sumber daya yang langka dan mahal, dan permintaannya meningkat dengan cepat.

Itulah sebabnya para peneliti mencari bahan yang lebih murah dan lebih berkelanjutan untuk memberi daya pada masa depan.

Baterai ion natrium merupakan salah satu pilihan yang menjanjikan karena natrium lebih melimpah dan terjangkau. Baterai ini hampir siap untuk penggunaan sehari-hari.

Namun, baterai ion kalium dapat membawa hal ini lebih jauh lagi. Kalium juga mudah ditemukan, dan baterai ini berpotensi menyimpan lebih banyak energi daripada baterai ion natrium, yang menjadikannya kandidat kuat untuk penyimpanan energi berskala besar.

Namun, baterai ion kalium bukannya tanpa tantangan. Agar dapat berfungsi dengan baik, para ilmuwan perlu merancang material khusus untuk anoda baterai—bagian yang menyimpan dan melepaskan energi.

Ion kalium berperilaku berbeda dari ion litium atau natrium, sehingga mereka membutuhkan material anoda yang dapat menangani sifat uniknya.

Dalam tinjauan tersebut, Profesor Lim dan timnya mencermati berbagai jenis material anoda, kelebihan dan kekurangannya, serta cara kerjanya pada tingkat atom.

Mereka juga menyarankan strategi untuk meningkatkan kinerja baterai sekaligus menjaganya tetap stabil dan aman.

Salah satu gagasan utamanya adalah bahwa cara material tersebut dibuat—hingga strukturnya yang sangat kecil—mempengaruhi seberapa banyak energi yang dapat disimpan baterai dan berapa lama baterai akan bertahan.

Dengan memahami interaksi ini, para peneliti dapat menciptakan desain yang lebih baik dan meningkatkan kinerja baterai ion kalium.

Profesor Lim mengatakan bahwa ia berencana untuk melanjutkan pekerjaan ini dengan mengembangkan material baru yang murah, efisien, dan aman.

Ia juga ingin menggunakan alat canggih untuk mempelajari bagaimana material berubah dan bereaksi selama penggunaan, yang akan membantu meningkatkan desain baterai lebih jauh lagi.

Tujuan utamanya adalah untuk membantu membawa baterai ion kalium ke dalam penggunaan sehari-hari, menawarkan alternatif yang lebih ramah lingkungan dan bahkan mungkin berkinerja lebih baik daripada baterai ion litium.