Baterai Magnesium-CO2: Solusi Penyimpanan Energi Murah dan Hijau
BEIJING – Tim peneliti gabungan dari Universitas Peking, Universitas Nankai, Harbin Institute of Technology, dan City University of Hong Kong memperkenalkan inovasi baterai magnesium-karbon dioksida (Mg-CO?) isi ulang.
Teknologi ini dirancang untuk menyimpan energi sekaligus memanfaatkan emisi karbon dioksida sebagai komponen aktif dalam sistem pembangkitan daya.
Berbeda dengan baterai lithium-ion konvensional, sistem ini bekerja dengan mengoksidasi magnesium pada anoda saat proses pelepasan daya (discharge).
Elektron yang dilepaskan kemudian bereaksi dengan CO? di katoda untuk membentuk senyawa padat seperti magnesium karbonat atau oksalat.
Proses ini secara efektif mengikat karbon dalam bentuk stabil selama baterai menghasilkan listrik.
Pemilihan magnesium didasari oleh ketersediaannya yang melimpah di kerak Bumi dibandingkan lithium, sehingga berpotensi menekan biaya produksi secara signifikan.
Selain itu, magnesium memiliki kapasitas teoritis tinggi karena mampu menyumbangkan dua elektron per atom dan lebih aman dari risiko kebakaran akibat pertumbuhan dendrit.
Meski menjanjikan, teknologi ini menghadapi tantangan pada stabilitas magnesium karbonat yang sulit terurai saat pengisian ulang (charging).
Untuk mengatasinya, para ilmuwan memodifikasi struktur katoda dengan cacat mikro dan menyesuaikan komposisi elektrolit guna mengarahkan reaksi menuju pembentukan oksalat yang lebih mudah terurai.
Inovasi ini diproyeksikan menjadi solusi ideal bagi penyimpanan energi skala besar, seperti pada pembangkit listrik tenaga surya dan angin.
Dengan kemampuan mengintegrasikan penangkapan karbon (carbon capture) ke dalam sistem penyimpanan energi, baterai Mg-CO? menawarkan jalur baru menuju dekarbonisasi industri dan pemanfaatan energi terbarukan yang lebih efisien.
Hingga saat ini, pengembangan terus dilakukan untuk meningkatkan siklus hidup baterai agar dapat diimplementasikan secara komersial dalam sistem penyimpanan energi stasioner di masa depan.