EraAIdailyNews, 22 September 2026 — Para peneliti menemukan bahwa baterai natrium-ion buatan China berperforma jauh lebih baik dari perkiraan, dengan mutu produksi dan fitur desain yang sebanding dengan baterai Tesla. Jika insinyur mampu memperbaiki pengisian di cuaca dingin dan kerapatan energinya, natrium bisa menjadi alternatif yang lebih murah dan lebih melimpah dibanding litium untuk kendaraan listrik serta penyimpanan energi skala besar.
Temuan itu menunjukkan teknologi natrium-ion berpotensi menjadi pilihan berbiaya lebih rendah bagi kendaraan listrik masa depan dan sistem penyimpanan energi skala besar. Namun untuk mencapai tujuan tersebut, baterai itu masih perlu penyempurnaan pada pengisian suhu rendah dan kerapatan energi. Berbeda dari litium, natrium melimpah dan mudah didapat, sehingga menarik untuk menekan biaya baterai dan kekhawatiran rantai pasok.
Penelitian tersebut dipublikasikan di jurnal Cell Reports Physical Science terbitan Cell Press dan menilai baterai natrium-ion buatan produsen China, Hina, yang banyak dipakai di pasaran. Hasil penilaian itu menunjukkan tingkat performa dan mutu produksinya sebanding dengan baterai litium-ion milik Tesla.
Moritz Schutte, peneliti baterai di RWTH Aachen University, Jerman, menyatakan kombinasi keseragaman yang baik, kemampuan daya tinggi, dan performa suhu rendah yang kuat membuat sel-sel ini menarik untuk penyimpanan stasioner, layanan jaringan listrik, serta kendaraan jarak pendek atau komersial yang lebih mementingkan biaya rendah dan ketersediaan sumber daya ketimbang jangkauan maksimum.
Untuk mengevaluasi baterai Hina tersebut, Schutte dan koleganya memeriksa 120 sel natrium-ion memakai spektroskopi impedansi, metode tidak merusak yang mengukur keseragaman baterai. Cara ini bekerja dengan mengirim sinyal listrik kecil ke dalam sel lalu membaca responsnya, sehingga kondisi internal baterai bisa dinilai tanpa harus membongkarnya lebih dulu.
Peneliti kemudian menguji sel-sel itu dalam berbagai kondisi operasi dunia nyata. Performa diukur pada tingkat arus berbeda dan suhu dari minus 20 derajat Celsius hingga 45 derajat Celsius. Rentang itu mencakup kondisi musim dingin yang keras hingga cuaca panas ekstrem, dua situasi yang paling sering menguji ketahanan sebuah baterai.
Tim juga memakai sinar X untuk memeriksa bagian dalam baterai sebelum membongkarnya guna menganalisis dimensi elektrode, komposisi material, dan ciri struktur mikroskopisnya. Pendekatan berlapis ini memungkinkan peneliti menghubungkan hasil pengukuran performa dengan susunan bahan di dalam sel.
Satu temuan mencolok adalah desain pengumpul arus ganda berbahan aluminium tanpa tab. Konfigurasi ini membantu mengurangi hambatan listrik dan mendorong penyebaran suhu yang lebih merata di seluruh sel. Peneliti mencatat desain tersebut sangat mirip dengan arsitektur yang kini dipakai pada baterai Tesla. Schutte mengaku terkejut secara positif melihat betapa seragam sel-sel itu, karena tingkat keseragaman seperti itu biasanya menandakan proses produksi yang sudah matang.
Meski hasilnya menggembirakan, peneliti mengidentifikasi beberapa area di mana baterai natrium-ion masih tertinggal dari teknologi litium-ion terdepan. Schutte menyatakan performa daya tingginya lebih baik dari yang mungkin diharapkan dari produk natrium-ion komersial awal. Namun untuk aplikasi yang membutuhkan pengisian sering pada suhu lingkungan rendah, manajemen termal atau strategi operasi yang tepat akan penting karena pengisian suhu rendah masih menjadi kelemahan jelas.
Secara umum, sel natrium-ion komersial saat ini masih memiliki kerapatan energi lebih rendah dibanding sel litium-ion terbaik, dan teknologinya secara keseluruhan belum sematang litium. Kerapatan energi menentukan seberapa jauh sebuah kendaraan listrik bisa melaju atau seberapa ringkas sebuah sistem penyimpanan, sehingga keterbatasan itu masih menjadi pertimbangan utama bagi produsen.
Tim juga mendeteksi konsentrasi tembaga yang tinggi secara tak terduga di wilayah tertentu pada katode baterai. Selain itu, tembaga tersebar tidak merata di area tersebut. Menurut Schutte, temuan itu memunculkan pertanyaan menarik tentang perannya dalam performa dan penuaan baterai. Ia menambahkan akan menarik melihat teknologi natrium-ion masa depan yang bebas nikel dan tembaga sekaligus mencapai kerapatan energi yang kompetitif.
Karena natrium jauh lebih melimpah dan tersedia luas dibanding litium, produsen berpotensi menekan biaya bahan mentah sekaligus mengurangi risiko rantai pasok jangka panjang. Baterai natrium-ion juga tetap menjaga performa yang kuat di bawah beban pada kondisi dingin, sehingga menarik untuk sistem penyimpanan energi stasioner dan aplikasi bergerak di iklim yang lebih sejuk.
Peneliti selanjutnya berencana memfokuskan diri pada peningkatan performa pengisian pada suhu rendah, dengan tujuan memungkinkan pengisian yang lebih aman dan efisien di bawah nol derajat Celsius. Pekerjaan lanjutan juga akan mengeksplorasi cara mengoptimalkan material yang dipakai pada baterai natrium-ion, terutama anode karbon keras dan formulasi elektrolit yang dinilai paling menjanjikan. Studi ini didukung Kementerian Federal Riset, Teknologi, dan Antariksa serta Kementerian Federal Urusan Ekonomi dan Energi Jerman.
Sumber: ScienceDaily, Juni 2026.
Tidak ada komentar
Posting Komentar