Komposisi Kimia Baru di Balik Baterai dengan Kepadatan Daya Sangat Tinggi
Wawasannya akan memungkinkan dia untuk lebih mengoptimalkan desain baterai, dengan potensi mencapai kepadatan daya sangat tinggi jauh melampaui teknologi lithium-ion saat ini.
Desain baterai memiliki potensi untuk menyimpan satu kilowatt-jam per kilogram atau lebih tinggi—empat kali lebih besar dari teknologi baterai lithium-ion, yang akan menjadi transformatif untuk transportasi listrik, terutama kendaraan tugas berat seperti pesawat terbang, kereta api, dan kapal selam.
Asadi bertujuan untuk membuat baterai dengan elektrolit padat, yang memberikan manfaat keamanan dan energi dibandingkan dengan baterai elektrolit cair, dan mencari opsi yang kompatibel dengan teknologi katoda dan anoda yang telah ia kembangkan untuk digunakan dalam baterai lithium-air.
Dia memilih campuran polimer dan keramik, yang merupakan dua elektrolit padat yang paling umum tetapi keduanya memiliki kelemahan. Dengan menggabungkan mereka, Asadi menemukan bahwa ia dapat mengambil keuntungan dari konduktivitas ionik keramik yang tinggi dan stabilitas tinggi serta koneksi antarmuka polimer yang tinggi.
Hasilnya memungkinkan reaksi reversibel kritis yang memungkinkan baterai berfungsi — pembentukan dan dekomposisi lithium-dioksida — terjadi pada kecepatan tinggi pada suhu kamar , demonstrasi pertama ini dalam baterai lithium- air .
Seperti yang dijelaskan dalam makalah Science , Asadi telah melakukan serangkaian percobaan yang menunjukkan sains di balik bagaimana reaksi ini terjadi.
"Kami menemukan bahwa elektrolit solid-state menyumbang sekitar 75 persen dari kepadatan energi total. Itu memberi tahu kami bahwa ada banyak ruang untuk perbaikan karena kami percaya kami dapat meminimalkan ketebalan itu tanpa mengorbankan kinerja, dan itu akan memungkinkan kami untuk mencapai kepadatan energi yang sangat, sangat tinggi," kata Asadi.
Eksperimen ini dilakukan bekerja sama dengan Universitas Illinois Chicago dan Laboratorium Nasional Argonne. Asadi mengatakan dia berencana untuk bekerja dengan mitra industri karena dia sekarang bergerak ke arah pengoptimalan desain baterai dan merekayasanya untuk manufaktur.
"Teknologi ini merupakan terobosan, dan telah membuka peluang besar untuk membawa teknologi ini ke pasar," kata Asadi.
