JAKARTA – Keterbatasan umur menjadi kendala utama berbagai perangkat elektronik berbasis baterai seperti smartphone dan laptop. Seiring berjalannya waktu dan jumlah pemakaian yang semakin meningkat, kapasitas baterai semakin melemah hingga akhirnya mati.
Masalah seperti itu akan teratasi di masa depan berkat penemuan-penemuan baru yang dilakukan para ilmuwan. Mereka telah mengembangkan protokol pengisian daya baru untuk baterai lithium-ion yang dapat menggandakan masa pakai baterai di ponsel pintar dan laptop.
Metode pengisian daya ini menggunakan arus pulsa, bukan arus konstan untuk memberi daya pada perangkat. Metode ini dapat memperpanjang masa pakai baterai hingga bertahun-tahun, menurut penelitian yang diterbitkan 14 Maret di jurnal Advanced Material Science, Live Science melaporkan Kamis (18/4/2024).
Baterai lithium-ion digunakan di berbagai perangkat, mulai dari kendaraan listrik hingga elektronik portabel. Namun kapasitas maksimal baterai ini akan berkurang seiring berjalannya waktu. Semakin sering digunakan dan semakin banyak siklus pengisian daya yang diperlukan, semakin sedikit daya yang dapat ditampungnya.
Baterai di sebagian besar laptop dapat bertahan hingga lima tahun, atau 300 hingga 500 siklus pengisian daya, menurut pembuat laptop Lenovo. Pada saat yang sama, baterai terbaik, yang sering menggunakan senyawa yang disebut NMC532 (nikel, mangan, dan kobalt) dan elektroda yang terbuat dari grafit, dapat bertahan hingga delapan tahun.
Umumnya, arus konstan digunakan dalam pengisian baterai ini, sedangkan pengisian pulsa umumnya digunakan pada produk pengisian cepat. Dalam studi ini, para ilmuwan mengukur kapasitas pengisian baterai yang berbeda setelah mengisinya dengan arus konstan dan arus berdenyut.
Dalam baterai arus konstan, antarmuka elektrolit di anoda, tempat terjadinya pertukaran elektron antara bahan elektrolit dan elektroda bermuatan positif, jauh lebih tebal. Hal ini membatasi jumlah daya yang dapat dihamburkan. Ada juga banyak retakan pada NMC532 dan elektroda grafit, sehingga mengurangi kapasitas pengisian baterai.
Sebaliknya, arus berdenyut dapat meningkatkan jumlah siklus pengisian daya baterai, dari 500 siklus untuk arus konstan menjadi lebih dari 1000 siklus. Pembebanan arus impuls bekerja dengan baik karena waktu istirahat antara aliran arus memungkinkan material untuk rileks.
“Temuan ini memberikan wawasan dalam mengoptimalkan protokol pengisian daya untuk baterai lithium-ion modern dan, lebih luas lagi, kemajuan masa depan dalam masa pakai baterai dan teknologi baterai,” tulis para peneliti dalam makalah tersebut.
Temuan ini konsisten dengan penelitian sebelumnya. Pada tahun 2023, Josephine Strindberg, profesor fisika partikel di KTH Royal Institute of Technology di Swedia, menerbitkan makalah yang menemukan bahwa masa pakai baterai litium-ion meningkat ketika protokol pengisian daya berbasis arus pulsa digunakan.
