Baterai Solid-State: Keuntungan, Kerugian, dan Tren Pasar

Apa itu baterai solid-state?

Baterai solid-state adalah teknologi baterai canggih yang dibedakan dengan penggunaan elektrolit padat alih-alih elektrolit cair dan pemisah yang ditemukan pada baterai lithium-ion tradisional. Baterai lithium-ion tradisional terdiri dari bahan katoda dan anoda, elektrolit cair, dan pemisah. Elektrolit padat dalam baterai solid-state menawarkan alternatif yang lebih aman untuk elektrolit cair.

Keuntungan dan Kekurangan Baterai Solid-State

Keuntungan

Keamanan Tinggi : Baterai solid-state secara inheren lebih aman karena penggunaan elektrolit padat. Mereka secara efektif mencegah pembentukan lithium dendrit, mengurangi risiko pembakaran dan ledakan, dan menghilangkan reaksi samping pada suhu tinggi.

Kepadatan energi tinggi : Baterai solid-state memungkinkan penggunaan lithium logam sebagai bahan anoda, secara signifikan meningkatkan kepadatan energi. Meskipun merupakan tantangan bagi baterai elektrolit cair untuk melebihi 500 WH/kg, baterai solid-state dapat mencapai kepadatan energi 300-400 WH/kg.

Kehidupan Siklus Panjang : Elektrolit padat membahas masalah yang terkait dengan pembentukan interfase elektrolit padat dan dendrit lithium yang terlihat pada elektrolit cair, sehingga sangat meningkatkan kehidupan siklus, dengan potensi hidup mencapai 45.000 siklus.

Kerugian

Resistansi antarmuka yang tinggi : Kontak yang lemah antara elektrolit padat dan bahan elektroda menghasilkan konduktivitas ionik rendah, yang mengarah ke resistensi antarmuka yang tinggi.

Biaya Tinggi : Saat ini, biaya produksi baterai solid-state relatif tinggi, menghambat adopsi komersial yang meluas.

Lanskap pasar untuk baterai solid-state

Tren Pengembangan Global

Pemerintah di seluruh dunia secara aktif mendukung pengembangan kendaraan listrik dan telah menetapkan tujuan yang jelas dan rencana teknis untuk pengembangan baterai solid-state. Pada tahun 2025, kemajuan yang signifikan dalam kepadatan energi diharapkan dengan transisi menuju baterai solid-state.

China : Perusahaan seperti CATL dan Teknologi Prologium berada dalam fase percontohan untuk baterai semi-solid-state, dengan produksi massal diharapkan sebelum 2025.

Jepang dan Korea Selatan : Toyota bertujuan untuk melepaskan kendaraan listrik yang dilengkapi dengan baterai solid-state pada tahun 2022. Perusahaan Jepang memimpin dalam teknologi baterai solid-state.

Eropa dan Amerika Serikat : Pembuat mobil utama Barat berinvestasi dalam startup baterai solid-state seperti SolidPower dan Quantumscape untuk mendapatkan pijakan di bidang ini.

Outlook di masa depan

Ketika teknologi matang dan biaya berkurang, baterai solid-state diharapkan mencapai produksi massal komersial pada tahun 2025. Selama beberapa tahun ke depan, kandungan elektrolit cair secara bertahap akan menurun, dengan baterai negara padat sepenuhnya menjadi standar industri.

Kesimpulan

Baterai solid-state menawarkan keamanan yang unggul, kepadatan energi tinggi, dan masa pakai siklus panjang, memposisikannya sebagai komponen utama dalam kendaraan listrik di masa depan dan sistem penyimpanan energi. Namun, tantangan terkait dengan biaya tinggi dan rintangan teknis tetap ada. Melalui kolaborasi dan penelitian global, baterai solid-state bergerak lebih dekat ke aplikasi komersial, menghadirkan peluang dan tantangan baru di sektor energi terbarukan.