Bayangkan baterai yang bisa diisi ulang selama beberapa dekade. Tidak ada lagi menyingkirkan ponsel karena masa pakai baterai berkurang. Tidak ada lagi tempat pembuangan sampah yang diisi dengan baterai lithium ion.
Ini satu langkah lebih dekat dengan kenyataan, berkat kerja para peneliti dari University of California di Irvine.
Penemuan yang dapat menyebabkan baterai berumur panjang terjadi karena kebetulan. Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Reginald Penner, ketua departemen kimia universitas, telah mempelajari kawat nano, kabel konduktif kecil yang menunjukkan janji besar untuk digunakan dalam baterai. Masalahnya adalah kawat nano rapuh dan umumnya mulai retak dan retak setelah sejumlah siklus pengisian.
Suatu hari, Mya Le Thai, kandidat PhD di lab Penner, memutuskan untuk mengubah elektrolit cair yang mengelilingi perakitan kawat nano dengan versi gel.
"Dia mulai menggilir kapasitor gel ini, dan saat itulah kita mendapat kejutan, " kenang Penner. "Dia berkata, 'benda ini telah bersepeda 10.000 siklus dan masih berjalan.' Dia kembali beberapa hari kemudian dan berkata 'sudah bersepeda selama 30.000 siklus.' Itu terus berlangsung selama sebulan. ”
Tim menyadari bahwa mereka memiliki sesuatu yang istimewa di tangan mereka. Sementara mereka masih tidak yakin mengapa menggunakan gel elektrolit tampaknya menjaga agar kawat nano tidak rusak, mereka memiliki hipotesis. Gel itu, kata Penner, kira-kira setebal selai kacang. Nanowires, yang ratusan kali lebih tipis dari rambut manusia dan terbuat dari oksida mangan, 80 persen keropos. Seiring waktu, gel tebal perlahan merembes ke dalam pori-pori kawat nano dan membuatnya lebih lembut. Kelembutan ini mengurangi kerapuhannya.
"Setelah 5.000 siklus dengan cairan normal, [kawat nano] mulai rusak, " kata Penner. "Dan kemudian mereka mulai jatuh. Tidak ada yang terjadi di gel. "
Saat ini, tim sedang bekerja untuk menguji hipotesis ini. Jika benar, mereka akan terus bereksperimen dengan berbagai jenis bahan dan gel untuk melihat apa yang paling berhasil. Jika pekerjaan ini bertahan, kawat nano yang dibungkus gel akhirnya bisa menjadi komponen dalam baterai yang tahan lama. Ini kemungkinan beberapa tahun ke depan, kata Penner, meskipun ia telah menerima telepon dari perusahaan-perusahaan yang tertarik dengan pembuatan lab-nya.
"Gambaran besarnya adalah mungkin ada cara yang sangat sederhana untuk menstabilkan kawat nano dari jenis yang kami pelajari, " kata Penner. "Jika ini ternyata benar secara umum, itu akan menjadi kemajuan besar bagi masyarakat."
Karena sebagian besar elektronik rumah tangga memiliki masa hidup yang dibatasi oleh faktor-faktor selain daya tahan baterai, baterai yang bertahan selama satu atau dua dekade dapat dengan mudah hidup lebih lama dari perangkat yang dihidupkannya.
"Jika Anda bisa mendapatkan 100.000 siklus dari baterai lithium ion, itu mungkin berarti Anda tidak perlu membeli dua di antaranya, " kata Penner. "Kita berbicara tentang masa hidup 20 tahun, bahkan mungkin lebih lama dari itu."
