Tim peneliti asal Cina telah berhasil mengembangkan baterai air yang diklaim memiliki umur pakai hingga 300 tahun. Inovasi ini menawarkan masa pakai yang sepuluh kali lebih lama dibandingkan dengan baterai terbaik yang ada saat ini, sekaligus berpotensi untuk dibuang dengan aman tanpa merusak lingkungan.
Menurut laporan dari Livescience, peneliti menggunakan metode baru bernama Polimer Organik Kovalen tersintetis (COPs), yang melibatkan penggunaan senyawa hexaketone-tetraaminodibenzo-p-dioxin. Molekul ini terdiri dari unsur-unsur kuat seperti nitrogen dan karbon, yang terikat dalam struktur ketat dengan bukaan tertentu, berfungsi sebagai anoda bagi ion-ion magnesium dan kalsium.
Salah satu tantangan besar dalam pengembangan baterai adalah umur polimer organik yang umumnya singkat dan mudah terurai dalam elektrolit berbasis air. Elektrolit ini sering kali bersifat asam atau alkali ekstrem, yang dapat menyebabkan risiko ledakan. Namun, elektrolit dengan pH rendah sangat penting untuk memindahkan ion-ion antara anoda dan katoda, menjadikan baterai air ini tidak mudah terbakar dan lebih ekonomis dibandingkan baterai konvensional lainnya.
Hasil penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal Nature Communications menunjukkan bahwa senyawa hexaketone-tetraaminodibenzo-p-dioxin dapat menarik ion-ion positif dengan sangat baik. Struktur rigid yang dihasilkan mirip sarang lebah, menjaga stabilitas senyawa dan meningkatkan efisiensi. Tim peneliti berasal dari berbagai institusi, termasuk City University of Hong Kong dan Yan’an University, yang menunjukkan performa baik dalam elektrolit dengan pH netral.
Keunggulan lain dari baterai ini adalah kemampuannya untuk menjalani hingga 120 ribu siklus pengisian, yang jauh lebih tinggi dibandingkan baterai ion litium yang umumnya hanya mampu bertahan sekitar 10 ribu siklus. Dengan rata-rata 1,1 siklus per hari pada 2024, baterai air ini dapat bertahan hingga 300 tahun sebelum perlu diganti. Selain itu, elektrolit yang digunakan tidak beracun dan ramah lingkungan, semakin menambah nilai positif dari inovasi ini.
Namun, baterai air ini tetap memiliki batasan. Kapasitas penyimpanan energi mereka masih kalah dibandingkan dengan baterai lithium-ion atau sodium-ion, dikarenakan elektroda berbasis air yang membatasi voltase maksimum. Oleh karena itu, pengembangan sistem penyimpanan baterai air yang lebih besar menjadi penting untuk mengatasi kendala ini.
Inovasi ini menunjukkan potensi besar dalam menghadapi tantangan penyimpanan energi dan menjaga lingkungan. Dengan baterai air yang lebih aman dan efisien, masa depan penyimpanan energi tampak lebih cerah.
