Ilmuwan Bikin Pelindung Baterai dari "Xanthan Gum", Apa Itu?

KOMPAS.com - Baterai merupakan teknologi yang bermanfaat di masa kini dan potensial untuk dikembangkan terus menerus di masa depan karena fungsinya sebagai penyimpan energi.

Salah satu aspek penting dalam baterai adalah keamanannya.

Baca juga: Mengapa Baterai dengan Niobium Bisa Lebih Tahan Lama?

Aspek ini sangat berpengaruh pada utilitas baterai karena semakin terlindungi suatu sistem dalam baterai beroperasi, penyimpanan energi di dalam baterai diharapkan dapat semakin maksimal.

Belum lama ini, ilmuwan dari Korea Selatan membuat inovasi pelindung baterai dari sebuah polimer bio bernama xanthan gum.

Kombinasi xanthan gum sebagai lapisan pelindung baterai

Dilansir dari Science Daily, Selasa (14/11/2023), Changshin Jo dari Pohang University of Science and Technology mempublikasikan hasil risetnya dalam jurnal Energy Storage Materials (2023) mengenai kombinasi xanthan gum dengan polimer konduktif sebagai lapisan pelindung elektroda baterai.

Polimer adalah zat yang terdiri atas molekul-molekul senyawa kecil yang identik dan membentuk rantai panjang. Sementara itu, elektroda adalah konduktor yang menjadi pusat aliran elektrik dalam baterai.

Adapun xanthan gum adalah suatu biopolimer yang bisa dibentuk dari berbagai bahan alami, seperti kubis. Xanthan gum populer dengan manfaatnya sebagai bahan pengental, mulai dari industri kosmetik hingga energi.

Seperti disiarkan pada laman BRIN, Kamis (23/2/2023), xanthan gum punya keunggulan berupa sifat viskositas atau kekentalan dan pseudoplastiknya yang tinggi pada konsentrasi rendah.

Selain itu, xanthan gum juga tahan terhadap gaya geser, panas, dan asam.

Baca juga: Natrium, Fajar Baru Industri Baterai

Tantangan dalam inovasi baterai

Jo menyebutkan bahwa riset ini didasari oleh tantangan pada inovasi baterai seng atau zinc-ion untuk kebutuhan sistem penyimpanan energi (ESS) dari sumber energi terbarukan seperti energi matahari.

Baterai seng diketahui lebih tahan api dan punya kapasitas penyimpanan energi lebih besar daripada baterai lithium-ion.

Sayangnya, deposisi atau pengendapan seng pada elektroda baterai jenis ini masih belum konsisten.

Endapan ini dihasilkan oleh reaksi elektrik yang terjadi dalam baterai. Seiring baterai mengalami siklus pengisian dan pengosongan, endapan pada elektroda akan dihasilkan.

Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mencapai pengendapan seng yang stabil.

Namun, dalam penelitian ini dibutuhkan siklus pengisian dan pengosongan baterai berkali-kali sehingga umur baterai dapat berkurang signifikan.

Manfaat lapisan pelindung baterai

Untuk mengatasi hal ini, Jo mencampurkan xanthan gum dan poli(etilen oksida) atau PEO. Kedua polimer ini berinteraksi dan menghasilkan lapisan halus yang melindungi permukaan elektroda.

Baca juga: Volta Menemukan Baterai pada Tahun 1779, Listrik Dihasilkan dari 2 Logam Ditumpuk

Lapisan pelindung ini berperan penting dalam menghasilkan deposisi seng yang efisien karena bisa mengendalikan keseragaman dalam nukleasi atau proses awal pembentukan seng.