Sebagaimana dunia yang terus bergerak dari bahan bakar fosil menuju energi terbarukan seperti tenaga matahari dan angin, kebutuhan akan baterai sebagai tempat penyimpanan energi yang telah dikumpulkan akan terus berkembang. Penyimpanan baterai ini menjadi penting untuk energi terbarukan yang sangat bergantung pada kondisi alam sekitar, listrik perlu terus mengalir meski langit gelap dan di saat angin terhenti berhembus.
Atas dasar dan latar belakang tersebut, para peneliti di Stanford telah mengembangkan baterai berbasis natrium / sodium yang dapat menyimpan jumlah energi yang sama dengan ion-litium, namun dengan biaya yang jauh lebih rendah.
Insinyur kimia Zhenan Bao dan kolaborator fakultasnya, ilmuwan material Yi Cui dan William Chueh, percaya bahwa pendekatan yang mereka gambarkan dalam makalah di Nature Energy 9 Oktober memiliki karakteristik harga dan kinerja untuk menciptakan baterai ion natrium yang harganya kurang dari 80 persen dari baterai lithium ion dengan kapasitas penyimpanan yang sama.
“Tidak ada yang bisa melampaui performa lithium,” kata Bao. “Tapi lithium sangat langka dan mahal sehingga kita perlu mengembangkan baterai berkinerja tinggi namun berbiaya rendah berdasarkan unsur berlimpah seperti sodium.”
Dengan bahan yang terdiri dari seperempat dari harga baterai, biaya lithium – sekitar $ 15.000 per ton untuk tambang dan perbaikan – akan mengancam. Itulah sebabnya tim Stanford mendasarkan baterai pada bahan elektroda berbasis natrium yang tersedia luas dengan biaya hanya $ 150 per ton.
Natrium di baterai Stanford mengikat senyawa yang disebut myo-inositol, senyawa organik yang ditemukan dalam produk rumah tangga seperti susu formula bayi. Dan, sebagaimana sodium yang jauh lebih banyak daripada lithium, myo-inositol dapat dengan mudah diturunkan dari dedak padi atau ditemukan dalam produk sampingan yang dibuat selama proses penggilingan jagung. Ini akan menjadikan bahan tersebut menambah keefektifan biaya. Myo-inositol adalah senyawa organik berlimpah yang akrab bagi industri.
Sebagai tambahan, tim mengoptimalkan siklus pengisian ulang baterai mereka – seberapa efisien baterai menyimpan listrik yang berasal dari array surya di atap, misalnya, dan seberapa efektifnya mengirimkan daya tersimpan tersebut ke, katakanlah, jalankan lampu rumah di malam hari.
Periset Stanford percaya bahwa makalah Nature Energy mereka menunjukkan bahwa baterai berbasis natrium dapat menjadi alternatif hemat biaya untuk baterai berbasis lithium. Setelah mengoptimalkan siklus katoda dan pengisian, para periset berencana untuk fokus selanjutnya dengan mengutak-atik anoda baterai ion natriumnya.
“Ini sudah menjadi desain yang bagus, tapi kami yakin bisa diperbaiki lebih jauh dengan mengoptimalkan anoda fosfor ” kata Cui.
