Tim peneliti asal Cina baru-baru ini mengembangkan inovasi menarik berupa ‘baterai air’ yang diklaim dapat bertahan hingga 300 tahun. Baterai ini memiliki umur yang sepuluh kali lipat lebih lama dibandingkan dengan baterai terbaik yang ada saat ini, dan yang lebih menarik, baterai ini dapat dibuang dengan aman tanpa merusak lingkungan.
Dalam penelitian yang dilansir oleh Livescience, tim ini menerapkan metode Polimer Organik Kovalen tersintetis (COPs) dengan menggunakan senyawa hexaketone-tetraaminodibenzo-p-dioxin. Molekul organik yang kuat ini, yang terdiri dari nitrogen dan karbon, membentuk struktur ketat dengan bukaan yang jelas, berfungsi sebagai anoda untuk ion-ion magnesium dan kalsium.
Salah satu tantangan utama dalam pengembangan baterai dengan polimer organik adalah umur pendeknya, yang sering kali disebabkan oleh korosi dalam elektrolit berbasis air. Baterai air ini, dengan sifatnya yang tidak mudah terbakar, menawarkan alternatif yang lebih murah dibandingkan baterai konvensional.
Dalam publikasi hasil studi di jurnal Nature Communications, tim peneliti menemukan senyawa hexaketone-tetraaminodibenzo-p-dioxin yang mengkombinasikan karbonil ber-kerapatan tinggi dengan molekul rigid. Struktur ini menjaga senyawa dalam bentuk mirip sarang lebah, sehingga meningkatkan efisiensi pengalihan ion-ion di antara anoda dan katoda.
Polimer Organik Kovalen yang ditemukan oleh peneliti dari berbagai institusi seperti City University of Hong Kong dan Yan’an University menunjukkan performa baik dalam elektrolit dengan pH netral atau 7,0. Penelitian ini mengungkapkan bahwa elektrolit tersebut ramah lingkungan dan bahkan bisa digunakan sebagai cairan perendam dalam produksi tahu.
Tim peneliti juga mencatat bahwa polimer ini mampu menjalani hingga 120 ribu siklus pengisian, lebih dari sepuluh kali lipat umur baterai ion litium yang umum digunakan. Dalam konteks penggunaan, baterai air ini dapat bertahan sekitar 300 tahun sebelum memerlukan penggantian.
Kelebihan lain dari baterai ini adalah sifatnya yang tidak beracun dan dapat dibuang langsung, menjadikannya pilihan yang lebih aman bagi lingkungan. Namun, ada beberapa kelemahan; baterai air tidak dapat menyimpan energi sebanyak baterai Li-ion atau sodium-ion, karena elektroda berbasis air membatasi tegangan maksimum. Untuk mengatasi hal ini, seringkali diperlukan sistem penyimpanan baterai air yang lebih besar.
Inovasi seperti ini tidak hanya menambah variasi dalam dunia teknologi penyimpanan energi, tetapi juga memberikan solusi yang lebih berkelanjutan di tengah meningkatnya kebutuhan energi dan kesadaran akan lingkungan.
