MASAKINI.CO – Tim Peneliti Departemen Teknik Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia (DTMM FTUI) mengembangkan inovasi material baterai lithium ion untuk kendaraan listrik. Uniknya, material penyusun baterai yang dikembangkan terbuat dari limbah ampas kopi dan batok kelapa.
Limbah ampas kopi diolah menjadi grafen, sedangkan limbah batok kelapa diolah menjadi karbon aktif untuk ditambahkan pada material aktif anoda. Inovasi ini mampu membuat baterai yang dihasilkan memiliki bobot lebih ringan dan waktu pengisian daya yang lebih cepat.
Ketua Tim Peneliti Baterai Lithium-Ion FTUI Anne Zulfia Syahrial menjelaskan baterai lithium ion ini dibuat dari material Lithium Titanate Oxide (LTO) yang dicampur dengan timah (Sn) dan karbon aktif (C). Serta, LTO yang dicampur dengan Silikon (Si) dan karbon aktif (C).
“Sehingga membentuk masing-masing komposit LTO/C-Sn dan LTO/C-Si sebagai material aktif anoda dan Lithium Ferro Phospate (LFP) sebagai material aktif katoda,” kata Anne, Rabu, (3/11/2021).
Anne menjelaskan LTO tidak rentan mengalami short circuit (korsleting) pada saat proses charging (pengisian electron). Arus listrik yang dihasilkan lebih stabil dan aman dibandingkan baterai Lithium Graphite yang umum banyak digunakan pada baterai kendaraan listrik saat ini.
Kelemahannya, kapasitas spesifik (LTO) di 175 mAh/g, lebih rendah dari grafit di 372 mAh/g. Ia mengatakan, tim mencoba mengatasi kelemahan ini dengan mencampurkan Sn atau Si dan karbon aktif dari limbah batok kelapa menjadi komposit.
“Kami juga mengolah ampas kopi menjadi grafen untuk dicampurkan dengan LTO,” jelasnya.
Anggota tim peneliti, Bambang Priyono menyebut ide pemanfaatan limbah ampas kopi untuk baterai Lithium Ion berawal saat tim peneliti melihat banyaknya sampah dari kopi yang tidak dimanfaatkan. Setelah dikaji, ternyata ampas kopi dapat diolah menjadi grafen untuk meningkatkan konduktivitas LTO pada baterai Lithium-Ion.
Pada limbah ampas kopi, tim menemukan kandungan partikel-partikel yang dapat menghasilkan nano partikel dengan kondisi surface area yang baik. Semakin baik kondisi kondisi surface area, semakin banyak ion masuk yang dapat menghasilkan tenaga yang lebih bagus juga.
Sementara, anggota tim peneliti lainnya, Nofrijon Sofyan, menerangkan, semakin besar bobot mobil, semakin rendah daya dorongnya. Konsumsi bahan bakar juga semakin besar.
Baterai lithium graphite yang ada saat ini, kata dia, lumayan berat. Makanya, untuk mengurangi bobot, tim mencoba mengembangkan material yang lebih ringan sehingga berat baterai dapat berkurang sampai mencapai target kami 200 kg.
“Tim kami juga sedang meneliti bagaimana agar waktu pengisian daya dapat lebih singkat seperti halnya pengisian bahan bakar pada kendaraan konvensional,” kata Nofrijon.
Keunggulan baterai Lithium-Ion dengan LTO yang dikembangkan yaitu bobotnya yang ringan dan waktu pengisian daya yang lebih cepat. Tim Peneliti FTUI memperkirakan baterai mobil listrik dengan LTO ini dapat mencapai bobot 200 kilogram, jauh lebih ringan dibandingkan dengan baterai berkapasitas sama yang ada saat ini dengan bobot kisaran 500 kilogram.
Dengan bobot yang ringan itu, jarak tempuh yang bisa dicapai mobil akan meningkat. Sementara waktu pengisian daya baterai saat ini adalah 30 menit dengan target kedepannya mencapai 15 menit untuk full charging. Waktu ini lebih cepat dibandingkan baterai mobil listrik yang saat ini membutuhkan 1,5 – 2 jam waktu pengisian daya.
Sumber: medcom.id
