Bateri litium-ion (Li-ion) yang ditemui dan dibangunkan oleh pemenang Hadiah Nobel pada tahun 2019, John B Goodenough pada tahun 1970 dipercayai sebagai kejayaan milenium. Ia adalah pemecut teknologi moden dan pemangkin gaya hidup kontemporari dengan pengunaan yang meluas dalam pelbagai bidang seperti ketenteraan, peralatan elektronik, kenderaan elektrik dan juga aplikasi euroangkasa. Walau bagaimanapun, disebabkan sifat tenaga boleh diperbaharui yang terputus-putus, terdapat keperluan mendesak untuk menyimpan tenaga yang dituai daripada sumber boleh diperbaharui, menjadikan permintaan untuk bateri alternatif meningkat. Bateri natrium-ion (Na-ion) boleh dianggap sebagai salah satu bahan alternatif kerana Na lebih mudah didapati dalam air laut jika dibandingkan dengan Li, dan ianya berpotensi untuk menjimatkan kos. Permintaan untuk bateri berkeadaan pepejal makin meningkat buat masa sekarang, kerana ianya didorong oleh keperluan untuk keselamatan yang lebih baik, kadar hayat yang lebih tinggi dan mesra alam sekitar bagi memenuhi keperluan sebagai bateri moden. Elektrolit seramik juga sedang dikaji secara intensif sebagai bahan utama untuk mengatasi isu keselamatan bateri ion polimer yang tidak mampu bertahan pada keadaan suhu yang tinggi dan juga sebagai solusi kepada elektrolit cecair organik yang mudah terbakar.
Bagi mengatasi masalah ini, sekumpulan penyelidik yang diketuai oleh Dr Syed Bahari Ramadzan Bin Syed Adnan daripada Jabatan Fizik Universiti Malaya (UM) yang berkolaborasi dengan Pembantu Professor, Dr Eric McCalla daripada Jabatan Kimia Universiti McGill, Montreal Kanada dan Prof Dr. Alajendro Varez Al Varez daripada Jabatan Sains Bahan dan Kejuruteraan, Universidad Carlos III de Madrid, Sepanyol telah membangunkan bateri berkeadaan pepejal Na pertama menggunakan elektrolit seramik yang berasaskan tanah liat jenis Halloysite. Kajian inovasi hijau ini telah dimulakan dengan menggunakan Skim Geran Penyelidikan Asas (FRGS) daripada Kementerian Pengajian Tinggi (KPT) pada tahun 2019. Selain itu juga, hasil penemuan ini juga telah didaftarkan di Perbadanan Harta Intelek Malaysia (MyIPO) sebagai paten penyelidikan pada tahun 2020.
Kerja-kerja penyelidikan bermula di Makmal Penyelidikan Elektrokimia dan Peranti (EMD) di Universiti Malaya dengan pengekstarakan unsur silicon (Si) daripada tanah liat dan digabungkan dengan unsur lain melalui proses “Sol Gel” untuk menghasikan bahan elektrolit seramik Sodium Zinc Silicate daripada keluarga “Konduktor Superionik Lithium” (LISICON). Dengan menggunakan teknologi canggih yang dikenali sebagai “High-Throughput” di Universiti McGill, bahan tersebut telah diubahsuai dengan penggantian unsur-unsur lain untuk menghasilkan kekonduksian ionik yang tinggi. Walaubagaimana pun, usaha penyelidikan masih lagi dijalankan untuk memastikan kesesuaian dan kestabilan penggunaan elektrolit ini bersama bahan elektrod demi mencapai prestasi dan kadar hayat yang lebih lama.
Selain dapat bertahan pada suhu yang lebih tinggi (melebihi 300 darjah selsius), elektrolit bateri berasaskan tanah liat ini juga dapat menyumbang kearah kelesterian teknologi hijau. Penggunaan tanah liat yang murah dan mesra alam sekitar adalah amat bertepatan dengan Pelan Hala Tuju Teknologi Hijau Negara 2017-2030 yang diperkenalkan oleh kerajaan yang mana salah satu teras strategik dalam Polisi Teknologi Hijau Negara adalah bertujuan untuk mempergiatkan penyelidikan dan Inovasi teknologi hijau.
……
Maklumat lanjut mengenai penyelidikan ini boleh didapati melalui Dr. Syed Bahari Ramadzan Syed Adnan, Pensyarah Kanan di Jabatan Fizik, Fakulti Sains, UNiversiti Malaya. Beliau boleh dihubungi di syed_bahari@um.edu.my
Leave a comment