SWEDIA – Tiga ilmuwan dari negara berbeda diganjari Nobel Kimia pada pekan ini karena jasa-jasa mereka dalam mengembangkan baterai lithium-ion yang kini menjadi sumber energi bagi ponsel hingga pesawat terbang listrik.
John B Goodenough dari University of Texas, Austin, Amerika Serikat; M Stanley Whittingham, ilmuwan asal Inggis yang bekerja di Binghamton University, New York, AS; dan Akira Yoshino dari Meijo University Jepang dianugerahi Nobel Kimia 2019 berkat temuan mereka di bidang baterai lithium ion.
“Mereka berjasa meletakkan fondasi bagi masyarakat nirkabel, masyarakat bebas bahan bakar minyak, dan memberikan manfaat besar bagi umat manusia,” terang Akademi Sains Kerajaan Swedia – lembaga yang di balik anugerah Nobel – di Stockholm, Rabu (9/10/2019), sebagai mana dikutip dari Suara.com.
Baterai bekerja dengan cara mengubah energi kimiawi menjadi listrik. Baterai konvensional terdiri dari dua elektrode: anode dan katode yang dipisahkan oleh cairan bermuatan partikel listrik (elektrolit).
Anode dan katode terhubung dengan sebuah sirkuit listrik. Ketika baterai mengalirkan energi ke perangkat elektronik, elektron akan bergerak dari anode ke katode melalui sirkuit listrik, sementara di saat yang sama proton (muatan listrik positif) begerak via elektrolit.
Dalam baterai yang bisa diisi ulang (rechargeable battery), energi bisa diisi kembali ke baterai jika proses di atas dibalik. Baterai jenis ini sudah tersedia di pasaran sejak era 1970an.
Meski demikian, baterai ini memiliki kelemahan, yakni jumlah energi yang disimpan sangat terbatas. Para ilmuwan sejak lama sudah tahu bahwa Lithium bisa menjadi jalan keluar. Tetapi masalahnya material ini sangat reaktif sehingga sukar dimanfaatkan.
Lalu pada 1970an Whittingham menciptakan sebuah baterai lithium pertama di dunia. Ia menggunakan logam lithium sebagai anode dan ion lithium yang diselipkan di dalam titanium disulfida sebagai katode.
Sayangnya baterai lithium Whittingham, ketika diisi ulang berkali-kali, berisiko meledak. Mengatasi masalah ini, Whittingham mengkombinasikan lithium dengan alumunium ada anode.
Goodenough kemudian melanjutkan studi Whittingham. Alih-alih menggunakan titanium disulfida sebagai katode, ia memanfaatkan kobalt oksida. Material ini berhasil meningkatkan voltase yang diproduksi hingga dua kali lipat.
Yoshino, pada gilirannya, menggunakan katode yang dikembangkan oleh Goodenough untuk menciptakan baterai lithium ion komersial pertama di dunia pada 1085.
Dalam baterai Yoshino itu, anode-nya terdiri dari lithium ion sementara elektron tersimpan di dalam material karbon bernama petroleum coke.
Terobosan ini membuat baterai lebih aman ketimbang yang menggunakan logam lithium. Penemuan Yoshida juga membuat baterai lebih ringan dan berukuran lebih kecil.
Hingga saat ini, baterai lithium ion menjadi fondasi teknologi modern yang lepas dari ketergantungan terhadap minyak bumi dan yang pro lingkungan hidup.
Ketiga ilmuwan peraih Nobel Kimia 2019 akan berbagi hadiah sebesar 9 juta kronor Swedia atau sekitar Rp 12,8 miliar.
Redaksi / Editor : Amran