Baterai Lithium-Sulfur yang Dicetak dengan Laser: Terobosan dalam Penyimpanan Energi

Para peneliti melaporkan metode pembuatan katode sulfur untuk baterai lithium-sulfur menggunakan laser berdenyut. Penelitian di Nature Communications itu menyatukan pembentukan material dan pelapisannya pada kain karbon dalam satu langkah. Yang diuji adalah sel penelitian, bukan baterai komersial yang siap menggantikan semua baterai lithium-ion.

Mengapa baterai lithium-sulfur diteliti?

Sulfur memiliki kapasitas penyimpanan energi teoretis yang tinggi. Namun, konduktivitasnya rendah dan perpindahan polisulfida terlarut di antara elektroda dapat mengurangi kinerja serta umur pakai. Pembuatan katode dengan muatan sulfur tinggi juga biasanya memerlukan beberapa tahap. Baterai lithium-ion masih digunakan luas dan dapat didaur ulang, walaupun pengumpulan dan pengolahannya menghadapi kendala biaya serta teknik.

Proses pencetakan dengan laser

Dalam penelitian, laser berdenyut memanaskan sebentar lapisan awal yang mengandung sulfur, nanotabung haloisit, mangan nitrat, dan glukosa. Partikel yang terlontar menghasilkan nanotabung haloisit dengan oksida mangan, sulfur, dan karbon berpori. Campuran tersebut mengendap pada kain karbon dan membentuk katode terpadu. Metode ini mencetak katode, bukan seluruh baterai dalam satu langkah.

Tim memakai mesin penanda laser komersial dan sistem penggerak sampel otomatis. Pendekatan ini berpotensi menyederhanakan pembuatan, tetapi biaya total dan keberhasilan produksi industri belum terbukti.

Hasil pengujian dan batasannya

Katode menunjukkan kapasitas awal 1.215 mAh/g pada laju 0,2 C. Dalam pengujian 1.000 siklus pada 1 C, penurunan kapasitas sekitar 0,02% per siklus. Sampel dengan muatan sulfur hingga 7,8 mg/cm² menghasilkan kapasitas 5,60 mAh/cm² pada siklus ke-100 dengan laju 0,2 C. Tim menguji sel koin dan sel kantong.

Angka itu berasal dari kondisi laboratorium tertentu. Penelitian belum membuktikan keunggulan atas semua baterai lithium-ion komersial, keamanan kebakaran yang lebih baik, atau tanggal peluncuran dalam lima tahun. Diperlukan pengujian sel lengkap, keselamatan, dan produksi skala besar.

Konteks perusahaan

Enovix mengembangkan baterai lithium-ion dengan anoda kaya silikon. Perusahaan tersebut tidak disebut sebagai peserta penelitian katode lithium-sulfur ini. Penilaian investasi memerlukan informasi perusahaan dan harga saham terkini.

Enovix (ENVX )

Berita terbaru Enovix:

Sumber: Yang, R. dkk., Nature Communications 16, 2386 (2025), doi:10.1038/s41467-025-57755-0.