Baterai padat natrium tanpa anoda pertama di dunia

 (pme.uchicago.edu)
1 poin oleh GN⁺ 2024-07-07 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp

  • Laboratory for Energy Storage and Conversion milik Prof. Shirley Meng di UChicago menciptakan baterai padat natrium tanpa anoda pertama di dunia – sebuah terobosan menuju baterai yang murah, bersih, dan pengisian cepat

    • Bentuk baterai baru dikembangkan di laboratorium Prof. Y. Shirley Meng
    • Baterai yang murah, cepat diisi ulang, dan berkapasitas tinggi semakin mendekatkan penerapannya untuk kendaraan listrik dan penyimpanan jaringan listrik

  • Konten terkait

    • Perubahan iklim, baterai, dan harapan: tonton kuliah TEDx dari profesor Pritzker Molecular Engineering, Shirley Meng
    • Startup kebangkitan kembali ExPost menerima $8M dari DOE untuk meningkatkan daur ulang baterai
    • Profesor PME Shirley Meng memenangkan penghargaan ENSM 2023

  • Baterai padat natrium tanpa anoda pertama di dunia

    • Laboratorium Profesor Shirley Meng di UChicago Pritzker Molecular Engineering mengembangkan baterai padat natrium tanpa anoda pertama di dunia
    • Penelitian ini merupakan hasil kolaborasi antara UChicago Pritzker School of Molecular Engineering dan Aiiso Yufeng Li Family Department of Chemical and Nano Engineering di University of California San Diego
    • Baterai yang murah, cepat diisi ulang, dan berkapasitas tinggi semakin mendekatkan penerapannya untuk kendaraan listrik dan penyimpanan jaringan listrik

  • Poin utama makalah

    • Makalah dengan mahasiswa doktoral UC San Diego Grayson Deysher sebagai penulis pertama diterbitkan di Nature Energy
    • Arsitektur baterai natrium baru menunjukkan siklus stabil selama ratusan kali
    • Dengan menghilangkan anoda dan menggunakan natrium yang murah serta melimpah alih-alih litium, dimungkinkan memproduksi baterai yang lebih murah dan lebih ramah lingkungan
    • Desain padat yang inovatif membuat baterai menjadi aman dan bertenaga

  • Keberlanjutan dan natrium

    • Litium ada sekitar 20ppm di kerak bumi, sedangkan natrium ada 20,000ppm
    • Lonjakan permintaan baterai lithium-ion menyebabkan harga naik tajam, sehingga baterai yang dibutuhkan menjadi semakin sulit dijangkau
    • Ekstraksi litium merusak lingkungan
    • Natrium dapat diperoleh dengan mudah dari air laut dan soda ash, sehingga lebih ramah lingkungan

  • Struktur inovatif

    • Tim harus menemukan struktur baru untuk membuat baterai natrium dengan kepadatan energi setara baterai litium
    • Baterai tradisional memiliki anoda yang menyimpan ion saat pengisian
    • Baterai tanpa anoda menghilangkan anoda dan menyimpan ion langsung di kolektor arus
    • Pendekatan ini memungkinkan tegangan sel tinggi, biaya sel rendah, dan kepadatan energi tinggi, tetapi juga memiliki tantangannya sendiri

  • Padatan yang mengalir

    • Tim mengambil pendekatan inovatif dengan menggunakan elektrolit yang mengelilingi kolektor arus
    • Mereka membuat kolektor arus dari bubuk aluminium untuk menciptakan padatan yang dapat mengalir seperti cairan
    • Selama perakitan baterai, bubuk dipadatkan dengan tekanan tinggi untuk mempertahankan kontak seperti cairan dengan elektrolit

  • Prospek masa depan

    • Baterai padat natrium sebelumnya dianggap sebagai teknologi masa depan yang masih jauh, tetapi makalah ini menunjukkan bahwa baterai natrium benar-benar dapat bekerja dengan baik
    • Profesor Meng berharap berbagai pilihan baterai yang bersih dan murah dapat diperluas untuk menyimpan energi terbarukan dan memenuhi kebutuhan masyarakat
    • Profesor Meng dan Deysher mengajukan paten melalui Office of Innovation and Commercialization di UC San Diego

Ringkasan GN⁺

  • Artikel ini membahas pengembangan baterai padat natrium tanpa anoda pertama di dunia
  • Baterai natrium merupakan alternatif yang menjanjikan untuk kendaraan listrik dan penyimpanan jaringan listrik karena lebih murah dan lebih ramah lingkungan dibanding baterai litium
  • Teknologi ini dimungkinkan melalui pendekatan inovatif yang meningkatkan kepadatan energi dan keamanan baterai
  • Artikel ini memberikan informasi yang menarik dan berguna bagi para peneliti dan insinyur di bidang terkait
  • Produk dengan fungsi serupa mencakup baterai lithium-ion yang ada saat ini dan teknologi baterai generasi berikutnya

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2024-07-07
Komentar Hacker News

  • Harga litium telah turun 80% selama 2 tahun terakhir

    • Kelangkaan litium yang disebut dalam artikel tidak sesuai dengan situasi saat ini
    • Penurunan harga litium dapat berdampak positif pada transisi energi bersih

  • Saya tidak terlalu paham listrik, tetapi agar elektron mengalir, dibutuhkan anoda

    • Menurut Wikipedia, anoda logam terbentuk saat pengisian pertama

  • Menyebut Na4MnCr(PO4)3

    • Kromium 5 kali lebih melimpah di kerak bumi daripada litium
    • Baterai ion natrium pada umumnya punya keunggulan karena tidak menggunakan unsur langka
    • Perlu perbandingan antara kimia solid-state dan kimia biasa

  • Menyediakan tautan ke preprint makalah

    • Tidak ada informasi tentang kepadatan energi, volume, atau siklus isi ulang

  • Diskusi tentang dampak lingkungan dari ekstraksi litium

    • Metode memompa air ke permukaan lalu menguapkannya memiliki dampak lingkungan yang kecil
    • Perlu dibandingkan dengan ekstraksi natrium

  • Yang penting pada baterai adalah skala dan biaya total

    • Meski elemennya lebih murah, tetap harus menghadirkan produk yang lebih baik dari kondisi saat ini
    • Penting apakah pabrik dan teknologi manufaktur yang ada bisa digunakan
    • Baterai solid-state kemungkinan besar akan lebih dulu diadopsi pada pesawat listrik dan supercar

  • Kelimpahan dan stabilitas natrium memberi potensi besar untuk penyimpanan listrik

    • Saya ingin mengganti baterai di rumah dengan natrium

  • Menantikan komentar pertama yang menunjukkan apa yang sebenarnya tidak bisa dilakukan baterai ini

  • Sepertinya lebih banyak hal terjadi di katoda

    • Penasaran mengapa lebih banyak hal terjadi di katoda daripada di elektrolit