KABARBURSA.COM - Para peneliti dari Universitas Sains dan Teknologi Tiongkok melaporkan terobosan baterai lithium solid-state yang menempatkan teknologi ini lebih dekat ke fase ekonomi dan industrialisasi.
Dengan menurunkan kebutuhan tekanan eksternal secara signifikan, hambatan utama pengembangan baterai solid-state bergeser dari persoalan teknis laboratorium menuju isu biaya dan skala produksi.
CarNewsChina melaporkan, baterai lithium solid-state menghadapi kendala besar karena kebutuhan tekanan eksternal puluhan hingga ratusan megapaskal untuk menjaga kontak antarmuka antarmaterial padat.
Persyaratan tersebut sulit diterapkan dalam sistem baterai komersial dan berdampak pada desain mekanik serta biaya produksi. Temuan terbaru menunjukkan bahwa tekanan operasi dapat ditekan hingga 5 megapaskal, membuka peluang penerapan yang lebih realistis secara industri.
Dalam studi yang dipublikasikan pada 8 Januari 2026 di Nature Communications, tim yang dipimpin Profesor Ma Cheng mengembangkan elektrolit padat anorganik berbasis litium, zirkonium, aluminium, klorin, dan oksigen dengan komposisi 1,4Li2O-0,75ZrCl4-0,25AlCl3.
Material ini memiliki kekakuan mekanik yang jauh lebih rendah dibandingkan elektrolit padat anorganik konvensional, dengan modulus Young kurang dari 25 persen dan kekerasan di bawah 10 persen material sejenis.
Sifat mekanik tersebut memungkinkan elektrolit lebih mudah berubah bentuk di bawah tekanan yang lebih rendah tanpa berubah menjadi gel.
Elektrolit tetap berbentuk bubuk anorganik, sehingga kompatibel dengan proses manufaktur industri seperti roll-to-roll dan kalender bertekanan tinggi.
Dengan metode fabrikasi kering, tim peneliti merakit sel baterai all-solid-state tipe kantung kecil yang menggabungkan katoda terner nikel ultra-tinggi dan anoda logam litium.
Pengujian menunjukkan elektrolit ini memiliki konduktivitas ionik di atas 2 milisiemens per sentimeter pada suhu ruangan, tingkat yang umumnya dianggap memadai untuk pengoperasian baterai praktis.
Kombinasi konduktivitas dan kepatuhan mekanis tersebut memungkinkan baterai beroperasi stabil di bawah tekanan rendah sambil mempertahankan kinerja selama beberapa ratus siklus pengisian dan pengosongan.
Studi ini juga menyoroti aspek biaya material. Berbeda dengan elektrolit padat berbasis sulfida yang memerlukan litium sulfida berkadar tinggi, material baru ini menggunakan zirkonium tetraklorida sebagai bahan baku utama.
Para peneliti memperkirakan biaya material sekitar 43,70 dolar AS per liter, atau kurang dari 5 persen biaya elektrolit padat sulfida konvensional.
Dalam tinjauan sejawat yang dikutip dalam publikasi tersebut, temuan ini dinilai dapat berkontribusi penting bagi penelitian baterai solid-state dan membantu menjembatani pengembangan skala laboratorium dengan aplikasi praktis skala besar.(*)