Peneliti di Cornell University menemukan cara baru untuk memulihkan baterai lithium-ion yang sudah aus hingga mendekati kapasitas semula. Dalam uji awal, baterai yang diproses dengan metode ini mampu kembali ke 95% dari kapasitas originalnya.
Temuan itu menarik karena baterai yang sebelumnya dianggap habis tidak selalu harus masuk jalur daur ulang penuh. Pendekatan baru ini berfokus pada komponen yang paling sering membuat performa turun, bukan membongkar seluruh sel baterai.
Lapisan SEI Jadi Sasaran Utama
Metode tersebut dinamai Direct Electrode-to-Electrode Regeneration atau DEER. Alih-alih menghancurkan baterai lama, proses ini merendamnya dalam larutan elektrokimia untuk melarutkan lapisan penumpukan tebal bernama solid electrolyte interphase atau SEI.
SEI sebenarnya diperlukan agar baterai bisa bekerja dengan baik. Namun, lapisan ini terus menebal setelah ratusan siklus pengisian dan pelepasan daya, sehingga hambatan meningkat dan kapasitas menurun.
Penumpukan SEI menjadi salah satu alasan utama baterai dinonaktifkan, meski struktur fisiknya masih utuh. Karena itu, DEER menawarkan pendekatan yang berbeda dari daur ulang konvensional yang umumnya memerlukan pembongkaran total.
Hasil Uji dan Dampaknya
Dalam pengujian, perlakuan DEER tidak hanya memulihkan kapasitas, tetapi juga meninggalkan lapisan pelindung tipis yang membantu memperlambat degradasi berikutnya. Setelah menjalani putaran regenerasi tambahan, baterai masih mempertahankan sekitar 90% kapasitas.
Hasil tersebut menunjukkan adanya peluang untuk memberi baterai beberapa siklus hidup tambahan. Dengan cara ini, baterai yang sudah menurun performanya dapat dipakai lagi lebih lama tanpa harus langsung diganti atau diproses ulang secara destruktif.
Analisis yang menyertai penelitian itu memperkirakan DEER dapat memangkas biaya pembuatan sel daur ulang sebesar 56% dibandingkan metode konvensional. Di sisi lain, proses ini juga dinilai berpotensi menekan polutan udara berbahaya dan penggunaan air.
Potensi untuk Kendaraan Listrik
Daur ulang baterai konvensional selama ini dikenal membutuhkan pembongkaran total dan pemrosesan yang rumit serta boros energi untuk mengekstrak material penting. Jika pendekatan baru ini bisa diterapkan secara luas, pemulihan baterai dapat menjadi lebih cepat, lebih murah, dan lebih efisien.
Tim peneliti kini berupaya memperluas teknologi tersebut agar tidak hanya menangani kerusakan akibat SEI. Fokus berikutnya mencakup bentuk keausan lain, termasuk kehilangan lithium, yang relevan bagi kebutuhan kendaraan listrik dan sistem penyimpanan energi skala besar.
| Aspek | Metode DEER | Daur Ulang Konvensional |
|---|---|---|
| Pendekatan | Memulihkan sel baterai dengan larutan elektrokimia | Pembongkaran total lalu pemrosesan ulang |
| Fokus utama | Melarutkan lapisan SEI yang menebal | Ekstraksi material penting dari baterai |
| Hasil awal | 95% kapasitas original, lalu sekitar 90% setelah regenerasi tambahan | Tidak disebutkan dalam temuan ini |
| Efisiensi biaya | Potensi pemangkasan biaya 56% | Biaya lebih tinggi dibanding DEER |
Dengan hasil awal tersebut, DEER membuka kemungkinan baru bagi baterai lithium-ion yang selama ini dianggap tamat. Ke depan, keberhasilan teknologi ini akan bergantung pada kemampuannya menangani lebih banyak jenis keausan tanpa mengorbankan efisiensi pemulihan.