Material telurida topologis (topological telluride) dua dimensi (2D) dapat secara drastis meningkatkan kinerja dan stabilitas baterai lithium-ion dan sodium-ion di masa depan.

Tianjin, China (Xinhua/Indonesia Window) – Sebuah tim ilmuwan global telah memprediksikan keluarga baru dari material telurida topologis (topological telluride) dua dimensi (2D) yang dapat secara drastis meningkatkan kinerja dan stabilitas baterai lithium-ion dan sodium-ion di masa depan.

Penelitian tersebut, yang menggabungkan pemodelan teoretis mutakhir dengan kolaborasi global, dipimpin oleh para peneliti dari Universitas Tianjin di China. Hasilnya baru-baru ini telah dipublikasikan dalam jurnal Advanced Science.

Material-material tersebut, yakni HfTiTe4, ZrTiTe4, dan HfZrTe4, diidentifikasi menggunakan perhitungan prinsip pertama (first-principle calculation), sebuah metode komputasional kuat yang memodelkan material berdasarkan struktur atomiknya. Simulasi menunjukkan bahwa lapisan-lapisan ultratipis ini dapat berfungsi sebagai anode maupun host katode sulfur, serta menunjukkan kinerja pengisian daya cepat yang luar biasa, juga stabilitas dan ketahanan termal yang tinggi.

"Hasil kami menunjukkan bahwa lapisan tunggal (monolayer) telurida dua dimensi memiliki potensi sangat besar untuk menyediakan daya bagi baterai generasi berikutnya yang dapat mengisi daya lebih cepat, memiliki kapasitas spesifik lebih tinggi, dan lebih tahan lama," kata Ji Kemeng, seorang peneliti di Universitas Tianjin. "Hasil penelitian ini membuka sebuah jalan baru dalam merancang material penyimpanan energi yang efisien menggunakan komputasi teoretis."

Penelitian ini juga menunjukkan bahwa lapisan tunggal telurida tetap mempertahankan stabilitas struktural dan elektronik pada suhu hingga 227 derajat Celsius, sehingga mendukung penggunaannya dalam skenario yang menantang, seperti kendaraan listrik, penyimpanan skala industri, dan perangkat elektronik portabel yang mengalami siklus penggunaan berat atau pengoperasian pada suhu tinggi.

Penelitian ini dilakukan melalui kerja sama dengan para ilmuwan dari Universitas Jiao Tong Shanghai, Universitas Zhejiang, Universitas Sao Paulo, Institut Teknologi Technion-Israel Guangdong, Universitas California Irvine, dan Universitas Teknologi Shenzhen.

Laporan: Redaksi