Sejak diumumkan awal tahun ini bahwa hal itu telah berlangsung titik puncak terobosan baterai besarstartup asal Finlandia, Donut Lab, menghadapi banyak pertanyaan dan skeptisisme mengenai baterai solid-state yang siap produksi. Bisakah perusahaan benar-benar membuat baterai yang dapat diisi dengan cepat dalam skala besar sambil menghindari beberapa masalah teoritis dalam produksi yang menghambat upaya sebelumnya? Hari ini, Donut Lab berusaha menghilangkan beberapa keraguan dengan merilis tes independen pertama pada baterainya, mengevaluasi kecepatan pengisian daya dan “perilaku termal” paketnya.
Tesyang dilakukan oleh Pusat Penelitian Teknis VTT milik negara Finlandia, menyimpulkan bahwa baterai mampu diisi lebih cepat secara signifikan dibandingkan baterai lithium-ion tradisional. Dalam beberapa pengujian, baterai mampu mengisi daya dari 0–80 persen dalam waktu sekitar 9,5 menit, dengan tetap mempertahankan kapasitasnya 100 persen. Dalam pengujian lainnya, 0–80 persen dicapai dalam waktu sekitar 4,5 menit dengan tetap mempertahankan kapasitas 99 persen.
Baterai solid-state, yang sering disebut sebagai “cawan suci” baterai, telah luput dari perhatian para peneliti selama beberapa dekade. Sebagian besar perusahaan kendaraan listrik menggunakan baterai lithium-ion “basah”, yang menggunakan elektrolit cair untuk memindahkan energi. Namun baterai ini dapat diisi dengan lambat, dapat membeku pada suhu di bawah nol derajat, dan mengandung bahan mudah terbakar yang dapat berbahaya jika terjadi kecelakaan. Paket solid-state terbuat dari bahan konduktif “kering” yang dapat menyimpan lebih banyak energi tanpa masalah pelepasan panas seperti baterai tradisional.
Biasanya, jika Anda memberi makan baterai secara paksa secepat itu, bahan kimianya akan langsung terdegradasi dan Anda kehilangan kapasitasnya. Berdasarkan pengujian ini, baterai Donut Lab mempertahankan hampir 100 persen potensi energinya bahkan setelah diledakkan dengan daya. Hal ini dapat mengubah sesi pengisian daya kendaraan listrik dari kunjungan 30-40 menit menjadi kunjungan 5 menit, mirip dengan pengisian bahan bakar di pompa bensin.
Hal ini dapat mengubah sesi pengisian daya kendaraan listrik dari kunjungan 30-40 menit menjadi kunjungan 5 menit, mirip dengan pengisian bahan bakar di pompa bensin.
Kebanyakan baterai EV, seperti Tesla atau Hyundai, memiliki sistem pendingin aktif yang menjaga baterai tetap dingin saat mengisi daya. Dalam pengujian ini, VTT menghilangkan semua itu, menggunakan sistem pendingin pasif untuk membuktikan bahwa baterai tidak memerlukan sistem pendingin cair yang berat dan mahal untuk mengisi daya dengan aman. Mereka melakukan hal ini dengan dua cara berbeda, pertama dengan menyelipkan baterai di antara dua potong aluminium, dan kedua dengan menempatkan baterai hanya pada sepotong logam – sambil memantau suhunya.
VTT menggunakan ukuran “C-rate” untuk menggambarkan seberapa cepat baterai terisi daya relatif terhadap kapasitasnya, di mana 1C mewakili pengisian daya dari kosong hingga penuh dalam satu jam. Baterai lithium-ion tradisional biasanya mengisi daya pada suhu 1C hingga 3C dengan pendinginan aktif, sedangkan dalam pengukuran ini daya pengisian meningkat ke tingkat yang jauh lebih tinggi tanpa pendinginan aktif. VTT dimulai dengan uji kapasitas pengosongan standar pada 1C, diikuti dengan uji pengisian cepat pada 5C dan 11C dengan kedua konfigurasi pendinginan.
Dalam kondisi ini, baterai Donut Lab berhasil diisi pada suhu 5C selama lebih dari sembilan menit. Pada daya pengisian ini, sel baterai mencapai kondisi terisi 80 persen dalam waktu sekitar 9,5 menit dan terisi penuh 100 persen hanya dalam waktu 12 menit. Ketika daya habis setelah pengisian daya, 100 persen kapasitas daya tersedia dari sel.
Ada beberapa kendala. Dalam satu pengujian hanya dengan satu pelat pendingin, baterai menjadi sangat panas hingga mencapai batas keamanan 90 °C, dan mesin mati secara otomatis untuk mencegah kerusakan. Para peneliti menyadari bahwa baterai tidak cukup erat menyentuh pelat pendingin, sehingga mereka mengikatnya untuk meningkatkan kontak termal dan panas dapat keluar ke logam dengan lebih efisien.
“Tidak seperti baterai solid state lainnya yang memerlukan tekanan kompresi tinggi dan mengalami perubahan volume hingga 15-20% selama siklus pengisian ulang, Baterai Donut tidak memerlukan kompresi khusus atau pendinginan yang lebih ekstensif,” kata CTO Donut Lab Ville Piippo dalam pernyataannya. “Ini sangat menyederhanakan struktur paket baterai dan memungkinkan solusi yang hemat biaya, bertenaga, dan lebih baik dibandingkan baterai lithium-ion tradisional dalam hal energi dan kepadatan daya.”
Donut Lab mengklaim baterainya menghasilkan 400 watt-jam per kilogram. Sebagai perbandingan, sebagian besar baterai lithium-ion saat ini berkisar antara 200 hingga 300 Wh-per-kg. Perusahaan juga mengatakan baterainya dapat diisi dalam waktu kurang dari 10 menit dan bertahan 100.000 siklus. Baterai lithium-ion saat ini biasanya bertahan antara 1.500 dan 3.000 siklus. “Baterai Solid State V1” yang diuji VTT memiliki kapasitas 26Ah dan energi nominal 94Wh, menurut lembaga tersebut.
Namun sebelum Anda mulai minum sampanye, perlu diingat bahwa laporan tersebut tidak menjawab beberapa pertanyaan kunci mengenai baterai solid-state Donut Lab. Pertama, VTT tidak memastikan sifat kimia dari paket tersebut, namun hanya menganggapnya begitu saja. Kedua, tes tersebut tidak membahas apa Ambang kontributor Tim Stevens menyebutnya sebagai “masalah dendrit,” di mana stalagmit mikroskopis yang tumbuh dari anoda ke katoda melintasi elektrolit padat dapat menyebabkan korsleting listrik. Mungkin Donut Labs akan mengatasinya dalam hasil pengujian independen berikutnya, yang menjanjikan sebagai bagian dari pengujiannya Serial “Saya Tidak Percaya”..
Ikuti topik dan penulis dari cerita ini untuk melihat lebih banyak hal serupa di feed beranda hasil personalisasi Anda dan untuk menerima pembaruan email.
