Peneliti dari beberapa universitas dan laboratorium mengidentifikasi penyebab penting penurunan kinerja baterai isi ulang. Mereka menemukan bahwa pengisian dan pengosongan membuat elektroda mengembang dan menyusut berulang kali. Gerakan ini, yang mereka bandingkan dengan napas, mengubah bentuk partikel elektroda sedikit demi sedikit dan menimbulkan tegangan yang menurunkan kinerja dan mempersingkat umur baterai. Hasil studi itu dipublikasikan di Science.
Salah satu temuan khusus adalah pola "strain cascades", yaitu penumpukan tegangan pada wilayah elektroda yang kemudian menyebar. Ratusan ribu partikel di elektroda bergerak berbeda; beberapa bergeser cepat, sementara lainnya relatif stabil. Yijin Liu, pemimpin studi, menjelaskan bahwa setiap napas membawa tingkat irreversibilitas yang menumpuk hingga sel gagal. Juner Zhu menambahkan bahwa variasi gerak partikel menghasilkan konsentrasi tegangan di titik tertentu.
Tim menggunakan pencitraan waktu-nyata canggih, termasuk mikroskopi sinar-X operando (TXM) dan laminografi sinar-X 3D, untuk melihat gerak partikel. Pengamatan awal muncul pada perangkat earbud komersial. Peneliti berharap desain elektroda baru dan tekanan terkontrol dapat mengurangi kerusakan, dan mereka berencana mengembangkan model teoritis untuk menjelaskan interaksi kimia dan mekanik di elektroda.
Kata-kata sulit
- peneliti — orang yang melakukan studi atau penelitian ilmiah
- elektroda — bagian baterai tempat reaksi kimia terjadi
- pengisian — proses mengisi ulang energi ke baterai
- pengosongan — proses mengeluarkan atau memakai energi baterai
- tegangan — gaya atau tekanan mekanik pada suatu bahan
- kinerja — cara kerja atau efisiensi suatu perangkat
- pencitraan waktu-nyata — perekaman visual yang terjadi secara langsung
- irreversibilitas — keadaan perubahan yang tidak kembali seperti semula
Tips: arahkan kursor, fokus, atau ketuk kata yang disorot di dalam teks untuk melihat definisi singkat sambil membaca atau mendengarkan.
Pertanyaan diskusi
- Bagaimana menurut Anda desain elektroda baru bisa membantu mengurangi kerusakan dan memperpanjang umur baterai?
- Apakah Anda pernah mengalami perangkat yang baterainya cepat menurun kinerjanya? Ceritakan kebiasaan mengisi yang Anda lakukan.
- Peneliti mengamati masalah ini pertama kali pada earbud komersial. Apakah pengamatan seperti itu membuat Anda lebih hati-hati saat membeli perangkat elektronik? Mengapa atau mengapa tidak?
Artikel terkait
Dua Sistem Terinspirasi Alam untuk Menjaga Panel Surya dari Debu
Peneliti Mesir mengembangkan dua sistem terinspirasi alam untuk membersihkan debu gurun dari panel surya. Satu sistem pakai getaran listrik dan lapisan nano, dan satu lagi digerakkan angin; uji lapang menunjukkan pengurangan kehilangan output.
