MXene, Memperpanjang Pemakaian Baterai Ponsel hingga 9 Tahun

Material nano-MXene memiliki kelemahan, yaitu mudah terkorosi yang akan menghambat konduktivitas listrik. Untuk mengatasi kelemahan ini, peneliti memanfaatkan gelombang suara untuk menghilangkan karat.

KOMPAS/HENDRA A SETYAWAN

Warga memanfatkan ponselnya untuk bertransaksi elektronik dan kebutuhan lainnya di kawasan Pamulang, Tangerang Selatan, Banten, Minggu (11/9/2022).

Penggunaan telepon seluler menimbulkan permasalahan sampah elektronik berbahaya, khususnya dari baterainya. Sampah elektronik ini di banyak negara mayoritas hanya berakhir di tempat sampah atau terbuang di lingkungan, alih-alih dikumpulkan dan didaur ulang. Biaya daur ulang yang mahal kerap menjadi dalihnya.

Hal ini mendasari para peneliti dari RMIT University di Australia untuk meningkatkan usia pakai baterai. Dengan teknologi baterai ponsel terkini, daya tahan baterai umumnya hanya 2-3 tahun. Setelah itu, kualitas baterai akan menurun hingga ”baterai drop” atau tak lagi bisa menyimpan energi listrik di selnya.

Peneliti RMIT University menggunakan material berukuran nano atau nanomaterial yang bernama MXene. Material ini disebut-sebut akan bisa menjadi alternatif dari material litium yang selama ini digunakan.

Hal ini akan membuka penggunaan MXene tidak hanya sebagai material penyimpan energi listrik, tetapi juga sebagai masa depan bagi aplikasi teknologi sensor dan transmisi nirkabel.

Profesor senior yang juga peneliti senior di Teknik Kimia RMIT University, Leslie Yeo, mengatakan, MXene serupa dengan graphene yang memiliki konduktivitas listrik tinggi. ”Namun tidak seperti graphene, MXene mudah disesuaikan sehingga membuka banyak kemungkinan aplikasi teknologi di masa mendatang,” kata Yeo dalam situs internet RMIT University, Rabu (25/1/2023).

Meski menjanjikan, material MXene memiliki kelemahan pada sifatnya yang mudah terkorosi. Hal ini akan menghambat konduktivitas listrik. Untuk mengatasi kelemahan ini, Yeo menemukan solusi berupa penggunaan gelombang suara pada frekuensi tertentu yang dapat menghilangkan karat dari MXene dan memulihkannya seperti kondisi semula.

Inovasi ini suatu hari akan mampu memulihkan kondisi baterai dari MXene setiap waktu tertentu. Dengan demikian, kata Yeo, hal ini akan meningkatkan masa pakai baterai hingga tiga kali lipat.

”Kemampuan untuk memperpanjang umur simpan MXene sangat penting untuk memastikan potensinya bisa digunakan untuk komponen elektronik yang layak secara komersial,” kata Yeo. Riset Yeo dan kawan-kawan ini dipublikasikan di jurnal Nature Communications pada 3 Januari 2023.

Baca juga: Riset Baterai di Indonesia Terus Berkembang

Kandidat PhD di RMIT University, Hossein Alijani, yang juga terlibat dalam riset tersebut, mengatakan, upaya mengatasi karat pada MXene bukan hal yang mudah, apalagi jika MXene digunakan pada kondisi lingkungan yang lembab atau bahkan terendam pada cairan.

”Permukaan yang teroksidasi, yaitu berkarat, sangat sulit dihilangkan, khususnya pada material ini (MXene) yang berukuran jauh lebih tipis dari rambut manusia,” kata Alijani.

KOMPAS/DIDIT PUTRA ERLANGGA RAHARDJO

Pengenalan ponsel keluaran baru.

Metode yang tersedia saat ini untuk mengurangi oksidasi dengan menggunakan pelapisan bahan kimia pada material. Namun, hal ini akan membatasi penggunaan MXene dalam bentuk aslinya, kata Alijani.

Pada risetnya, ia menunjukkan, dengan memapar lapisan MXene yang teroksidasi menggunakan getaran frekuensi tinggi selama satu menit, maka karat tersebut bisa dihilangkan. Prosedur sederhana ini memungkinkan kinerja kelistrikan dan elektrokimia baterai dipulihkan.

Ekonomi

Lektor Kepala atau Associate Professor di RMIT University, Amgad Rezk, mengatakan, kemampuan untuk dengan cepat mengembalikan bahan teroksidasi ke keadaan yang hampir murni mewakili pengubah permainan dalam hal ekonomi sirkular. Hal ini akan membuka penggunaan MXene tidak hanya sebagai material penyimpan energi listrik, tetapi juga sebagai masa depan bagi aplikasi teknologi sensor dan transmisi nirkabel.

Baca juga: Harga Ponsel Pintar 5G Makin Terjangkau

Meskipun inovasi ini menjanjikan, tim perlu bekerja sama dengan industri untuk mengintegrasikan perangkat akustiknya ke dalam sistem dan proses manufaktur. Tim juga mengeksplorasi penggunaan penemuan mereka untuk menghilangkan lapisan oksida dari bahan lain untuk aplikasi penginderaan dan energi terbarukan.

”Kami ingin berkolaborasi dengan mitra industri agar metode penghilangan karat kami dapat ditingkatkan,” kata Yeo.