Sebuah inovasi besar berhasil dicapai oleh para peneliti dari Chinese Academy of Sciences. Tim riset tersebut sukses mengembangkan baterai solid-state lithium-metal yang memiliki kepadatan energi tinggi mencapai 451,5 Wh/kg.
Dikutip dari Suara, teknologi baru ini tetap bekerja stabil meskipun diisi ulang dengan kecepatan tinggi setara 20C rate. Kemampuan pengisian daya ultra-cepat ini membuat siklus isi dan buang energi dapat berlangsung hanya dalam waktu tiga menit.
Penelitian inovatif ini telah dipublikasikan secara resmi di Journal of the American Chemical Society. Laporan ilmiah tersebut terbit dengan judul "Polymer-modulated solvation chemistry via compatibilizing-solvent plasticization for stable high-energy lithium metal batteries."
Fokus utama riset terletak pada optimalisasi elektrolit polimer berbasis PVDF (polyvinylidene fluoride). Material tersebut dipilih karena dikenal memiliki konduktivitas ion yang tinggi serta stabilitas oksidasi yang baik.
Sebelumnya, penggunaan plasticiser konvensional pada elektrolit PVDF kerap mengalami degradasi di antarmuka elektroda. Masalah utama ini berhasil diatasi oleh tim peneliti melalui strategi baru yang dinamakan compatibilizing-solvent plasticization.
Metode teranyar ini memicu terbentuknya lapisan interfacial yang kaya akan lithium fluoride. Dampaknya, reaksi samping pada komponen baterai berkurang secara drastis dan tingkat stabilitas perangkat meningkat.
Hasil Pengujian dan Ketahanan Fisik
Melalui serangkaian pengujian, baterai ini mampu mempertahankan kapasitas hingga 81,9% setelah melewati 700 siklus operasional. Pengujian ketahanan tersebut dilakukan menggunakan katoda high-nickel 4,7V di bawah kondisi pengisian daya ultra-cepat 20C.
Para peneliti juga mendemonstrasikan performa pouch cell yang menggunakan anoda lithium metal tipis serta rasio N/P 1,1. Kepadatan energi yang dihasilkan terbukti mencapai 451,5 Wh/kg, jauh melampaui rata-rata baterai LFP komersial saat ini yang berada di kisaran 200 Wh/kg.
Aspek keselamatan intrinsik dari teknologi ini juga diuji secara langsung. Komponen pouch cell tersebut dilaporkan berhasil lolos dalam uji penetrasi paku tanpa memicu kegagalan sistem yang berbahaya.
Peta Persaingan Baterai Solid-State
Kehadiran inovasi ini memperketat perlombaan pengembangan baterai solid-state di China menuju target kapasitas 500 Wh/kg. Sejumlah produsen dan lembaga riset terus menunjukkan perkembangan signifikan dalam beberapa waktu terakhir.Ganfeng Lithium sebelumnya telah melaporkan pengembangan baterai 400 Wh/kg yang sanggup bertahan hingga 1.100 siklus. Sementara itu, Pure Lithium mengklaim kapasitas produksi 500 MWh per tahun dengan produk yang tetap berfungsi meski dipotong.
Produsen besar seperti CATL kini sudah memulai fase produksi percobaan untuk sel baterai solid-state berkapasitas 500 Wh/kg. Di sisi lain, Sunwoda serta Farasis Energy juga menargetkan pengembangan produk di kisaran 400 hingga 500 Wh/kg dengan target komersialisasi massal pada rentang tahun 2026 sampai 2027.
Dominasi Pasar Lithium Iron Phosphate
Walaupun penelitian teknologi solid-state terus berkembang pesat, pasar baterai kendaraan listrik di China saat ini masih didominasi oleh teknologi LFP (Lithium Iron Phosphate). Data terbaru dari China EV DataTracker menunjukkan peta kekuatan para produsen utama di sektor ini.
CATL masih memimpin pasar dengan capaian 19,53 GWh atau menguasai 38,9% pangsa pasar. BYD menyusul di posisi kedua dengan raihan 10,49 GWh atau setara 20,9% pangsa pasar.
Gotion High-tech menempati posisi berikutnya dengan catatan 4,03 GWh (8%), disusul oleh CALB sebesar 3,32 GWh dan Eve Energy sebanyak 3,02 GWh. Beberapa produsen skala menengah seperti Rept Battero Energy, Zenergy, serta Yinpai Battery juga mencatatkan tren pertumbuhan tahunan yang signifikan.
