NetSains.com

Recent Comments


Powered by Disqus

25 Penulis Teraktif

  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • Foto anda tak tampak disini? Segera buat akun di Gravatar.com!
Netsains.Com on Facebook
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (Belum ada rating)
Loading ... Loading ...

Perhatian!
Artikel ini adalah artikel lama, diterbitkan lebih dari setahun yang lalu.
Mohon beritahu kami melalui komentar apabila artikel ini sudah tidak relevan lagi

Konduktor Superionik, Teknologi di Balik Baterai Isi Ulang

Siapa yang tak menggunakan baterai isi ulang saat ini. Mulai dari baterai ponsel, PDA, hingga laptop. Namun tak banyak yang tahu aplikasi apa yang digunakan dalam membuat baterai tersebut.

Ilmuwan Indonesia sendiri juga tengah melakukan pengembangan konduktor superionik, teknologi dasar dari baterai isi ulang. Penelitian ini tergolong masih minim, padahal jika mau diekspos, Indonesia punya potensi besar di bidang industri yang satu ini.

Konduktor Super Ionik (KSI) dipakai dalam batere isi ulang , baik untuk bagian elektrolit maupun untuk elektrodanya. Selain itu bahan KSI juga digunakan untuk sensor, smart window dan fuel cell. Aplikasi dalam teknologi ini juga terus berkembang sejalan dengan ditemukannya berbagai bahan-bahan KSI baru.
Bahan KSI dikenal juga dalam istilah lain di kalangan ilmuwan sebagai elektrolit padat ataupun konduktor ion cepat adalah bahan padatan yang mempunyai konduktivitas ionik yang tinggi pada suhu jauh di bawah titik leleh bahan tersebut.
Sifat KSI
Umumnya, senyawa padatan kristal ionik seperti sodium chloride mempunyai konduktivitas yang sangat rendah. Konduktivitas senyawa ionik ini umumnya sedikit mengalami peningkatan sejalan dengan peningkatan temperatur.

Bila senyawa padatan tersebut telah melampaui titik lelehnya biasanya konduktivitasnya meningkat tajam. Jadi, untuk senyawa padatan ionik pada umumnya, konduktivitas yang tinggi hanya dicapai dalam kondisi telah terlampauinya titik leleh senyawa tersebut. Namun diantara padatan ionik ada beberapa senyawa yang mempunyai konduktivitas tinggi meskipun pada temperatur jauh di bawah titik lelehnya, senyawa-senyawa inilah yang dikenal sebagai bahan KSI.
Bahan KSI dikenal juga dengan istilah elektrolit padat. Selama ini kita lebih mengenal bahan elektrolit yang berupa cairan. Kita telah akrab dengan misalnya cairan H2SO4 yang merupakan cairan elektrolit pada accumulator atau akki . Cairan elektrolit ini berfungsi sebagai media perpindahan muatan dari satu elektroda ke elektroda lain pada akki .
Mengapa ion-ion pada bahan padatan KSI dapat bergerak dengan mudah padahal kita tahu bahwa dalam bentuk padatan, ikatan antar atom dalam kristal begitu kuat sehingga tidak memungkinkan ion untuk berpindah posisi? Salah satu alasan sederhana yang diyakini oleh para ahli adalah karena adanya ketidakteraturan atau cacat dalam struktur kristal bahan KSI.

Ketidakteraturan posisi atom atau adanya cacat dalam struktur menyebabkan tersedianya posisi kosong pada tempat-tempat tertentu dalam kristal. Posisi yang kosong ini dapat diisi oleh atom lain di sekitarnya dan meninggalkan posisi kosong yang baru, demikian seterusnya sehingga ion dalam kristal tersebut dapat berpindah-pindah. Inilah yang berperan dalam tingginya konduktivitas ionik bahan KSI.
Bahan KSI sebenarnya mempunyai sejarah panjang sejak eksperimen yang dilakukan oleh Faraday pada abad 19. Namun perkembangan yang cukup pesat baru berlangsung sejak akhir dekade 70-an seiring dengan penemuan bahan-bahan baru dan terbukanya kemungkinan penggunaan bahan ini di berbagai bidang teknologi.

Penelitian KSI
Penelitian tentang struktur bahan KSI sangat penting untuk memahami penyebab tingginya konduktivitas ionik bahan ini. Mekanisme perpindahan ion dalam kristal bahan KSI menjadi hal yang sangat penting untuk diketahui dan ini semua sangat bergantung pada struktur bahan KSI tersebut. Penelitian struktur bahan KSI dilakukan dengan berbagai metode dan yang paling banyak dilakukan adalah penggunaan X-ray dan neutron. Tidak hanya penelitian dalam hal struktur, penelitian mengenai sifat-sifat listrik sifat termal dan sifat-sifat fisis lainnya juga sama pentingnya.

Semuanya berjalin dan saling melengkapi untuk memahami fenomena mikroskopik bahan KSI. Selain dari sudut eksperimen, fenomena mikroskopik bahan KSI juga diteliti secara luas dan mendalam melalui berbagai macam pemodelan dan simulasi untuk menjelaskan sifat-sifat fisis yang teramati melalui hasil eksperimen.
Selain penelitian fenomena mikroskopik, usaha untuk mencari bahan baru yang bersifat superionik juga terus dilakukan. Usaha ini tentu saja berkaitan dengan tujuan mendapatkan bahan KSI yang paling baik untuk diaplikasikan dalam teknologi. Meskipun telah sangat banyak ditemukan bahan yang bersifat superionik namun untuk mengaplikasikannya dalam produk teknologi banyak keterbatasannya sehingga tidak banyak yang telah digunakan dalam aplikasi teknologi apalagi diproduksi secara komersial. Karena itulah usaha untuk memperoleh bahan baru yang applicable terus dilakukan oleh para peneliti.

Di Indonesia

Penelitian dalam bidang KSI mencakup spektrum yang sangat luas mulai dari penelitian mendasar hingga aplikasinya. Kesemuanya ini tidak bisa dipisahkan satu sama lainnya. Ini melibatkan banyak disiplin ilmu mulai dari fisika, kimia, elektronika, instrumentasi dan lain sebagainya.

Di Indonesia, meskipun telah cukup banyak peneliti yang mendalami sisi-sisi penelitian tersebut namun penelitian yang terfokus pada bahan KSI sendiri masih sedikit dilakukan. Untuk itu tengah diusahakan terwujudnya satu komunitas ilmiah agar peneliti yang tersebar dalam banyak sisi penelitian itu dapat berhimpun dan berkomunikasi secara intensif serta membangun jaringan untuk mengembangkan penelitian dalam bidang KSI. Saat ini salah satu kelompok peneliti di Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) tengah berupaya mengembangkan teknologi batere isi ulang menggunakan KSI berbahan dasar gelas.

Kredit foto:www.masternewmedia.org

 

 Tentang Penulis:

Khairul Basar Khairul Basar adalah staf pengajar FMIPA Institut Teknologi Bandung (KK Nuklir dan Biofisika). Menyelesaikan pendidikan S1 (1997) dan S2 (2001) di Fisika ITB serta S3 (2007) di Ibaraki University, Jepang. Saat ini tengah melakukan penelitian Posdoktoral (Post Doctoral Research) di Institute of Applied Beam Science, Ibaraki University, ... Selengkapnya »
 
  Beri komentar atau taut balik artikel ini.