Jakarta – Tim Peneliti Departemen Metalurgi dan Teknik Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia (DTMM FTUI) menemukan inovasi baterai untuk kendaraan listrik. Mereka membuat prototipe baterai listrik yang salah satu material penyusunnya terbuat dari limbah batok kelapa, lalu diproses menjadi karbon aktif dan ditambahkan ke material aktif anoda.

Tim peneliti juga sedang meneliti olahan ampas kopi menjadi grafen. Kedua unsur ini tidak lain untuk meningkatkan konduktivitas dari material aktif anoda.

Baterai lithium ion buatan FTUI ini dibuat dari material Lithium Titanate Oxide (LTO) yang dicampur dengan timah (Sn) dan karbon aktif (C). LTO ini juga dicampur dengan Silikon (Si) dan karbon aktif yang membentuk masing-masing komposit LTO/C-Sn dan LTO/C-Si sebagai material aktif anoda dan Lithium Ferro Phospate (LFP) sebagai material aktif katoda.

Ketua Tim Peneliti Baterai Lithium-Ion FTUI, Prof. Dr. Ir. Anne Zulfia Syahrial, M.Sc menerangkan, LTO tidak rentan mengalami short circuit (korsleting) pada saat proses charging (pengisian electron). Arus listrik yang dihasilkan lebih stabil dan aman dibandingkan baterai Lithium Graphite yang umum digunakan pada baterai kendaraan listrik saat ini.

“Kelemahannya, kapasitas spesifik (LTO) lebih rendah dari grafit. Kalau kapasitas spesifik graphite 372 mAh/g, dan LTO 175 mAh/g. Lalu bagaimana kita memperbaiki LTO ini? kita buat menjadi komposit, dengan mencampurkan Sn atau Si dan karbon aktif dari limbah batok kelapa. Saat ini kita sedang meneliti grafen yang berasal dari olahan ampas kopi yang nantinya akan kita campurkan dengan LTO,” jelas Prof. Anne.

Prof. Anne bercerita ide pemanfaatan ampas kopi untuk baterai Lithium Ion berawal saat tim peneliti melihat banyaknya sampah dari kopi yang tak dimanfaatkan. Kemudian, tim mengkaji kandungan pada ampas kopi yang ternyata dapat diolah menjadi grafen untuk meningkatkan konduktivitas LTO pada baterai Lithium-Ion.

“Kami melihat bahwa pada limbah kopi terdapat partikel-partikel yang bagus dan cocok untuk menghasilkan nano partikel dengan surface areanya baik. Dengan kondisi surface area yang baik, semakin banyak ion yang masuk dapat menghasilkan tenaga yang lebih bagus juga,” jelas Prof Anne.

Keunggulan lain dari baterai Lithium-Ion dengan LTO, lanjut Prof Anne, yakni bobotnya yang ringan dan waktu pengisian daya yang lebih cepat. Tim Peneliti FT UI memperkirakan baterai mobil listrik dengan LTO ini ke depan bobotnya dapat mencapai sekitar 200 kilogram. Dengan bobot yang ringan itu, jarak tempuh yang bisa dicapai mobil akan meningkat, dibandingkan menggunakan baterai berkapasitas sama yang ada saat ini dengan bobot kisaran 500 kilogram. Sementara waktu pengisian daya idealnya berkisar di angka 15-30 menit, lebih cepat dibandingkan baterai mobil listrik yang saat ini membutuhkan 1,5-2 jam waktu pengisian daya.

“Mobil itu kan kalau dia bobotnya besar jadi daya dorongnya rendah, konsumsi bahan bakar juga semakin besar. Jadi kalau baterai Lithium Graphite itu berat, maka perlu terobosan untuk memilih material yang dapat mengurangi bobot sehingga berat baterai bisa menjadi 200 kg. Tim kami juga sedang meneliti bagaimana agar waktu pengisian daya dapat lebih singkat seperti halnya pengisian bahan bakar pada kendaraan konvensional,” tutur Prof. Anne.

Foto: detikcom/Yudistira Imandiar

Dekan Fakultas Teknik UI Assoc. Prof. Dr. Ir. Hendri D.S. Budiono, M.Eng, menambahkan temuan inovasi baterai dari FTUI ini akan sangat bermanfaat bagi pengembangan industri kendaraan listrik di Indonesia. Ia berharap pihak industri dapat menyerap inovasi yang ditelurkan oleh sivitas akademika di FTUI, untuk kemudian dikomersialisasikan.

“Industri harus ada, dibuat produksi skala kecil di dalam universitas dalam bentuk teaching factory, bisa jadi pembelajaran bagi mahasiswa, seolah mereka belajar di industri yang sesungguhnya. Ini dibiayai oleh siapa? Oleh industri. Setelah jadi, scale up (produksi massal baterai) bikin di pabrik mereka. Setelah scale up itu sudah menjadi hak mereka,” jelas Hendri.

Hendri mengatakan temuan dari Tim Peneliti FTUI menunjukkan Indonesia memiliki potensi besar untuk menjadi penguasa pasar dalam hal baterai kendaraan listrik. Sebab, sumber daya alam untuk material pembuatan baterai terhampar di bumi Indonesia.

“Kita sudah berhasil mengurangi berat baterai listrik. Jadi jarak tempuh akan semakin panjang. Dan yang hebatnya bahan bakunya ada di Indonesia semua. Jadi benar kalau Indonesia akan jadi raja di dunia dalam hal baterai kendaraan listrik,” cetus Hendri.

Batere LTO-C/Sn dan LTO-C/Si hasil Lab Batere – FTUI Foto: dok. FTUI

Produk baterai Lithium-Ion dengan LTO ini merupakan satu dari puluhan produk riset hasil karya dosen dan peneliti FTUI yang siap dikomersialisasikan. Berbagai produk riset ini dipamerkan di area pameran lantai 2 gedung i-CELL FTUI dan terbuka untuk umum sebagai wisata penelitian dan dapat dinikmati secara langsung dan daring oleh masyarakat luas. Pameran hasil penelitian FTUI ini dapat diakses melalui tur virtual pada https://bit.ly/BusinessMatchingFTUI.

Saat ini FTUI memiliki 12 program studi jenjang sarjana, 7 program studi magister, dan 6 program studi doktor FTUI yang telah terakreditasi A dari Badan Akreditasi Nasional Pendidikan Tinggi dan juga telah diases oleh lembaga asesmen regional, ASEAN University Network dan terakreditasi oleh IABEE sebagai lembaga akreditasi mandiri Indonesia yang diakui masyarakat internasional sesuai Washington Accord.

Fasilitas belajar mengajar di FTUI terus ditingkatkan dan berorientasi pada green building. Sejak tahun 2018 FTUI menambah beberapa fasilitas PLTS antara lain 50 kWp di atap gedung Engineering Center, 10 kWp Floating PV di Danau Mahoni, dan 101 kWp di atap gedung i-CELL sebagai bagian dari upaya FTUI untuk terus mendorong penelitian yang dapat dimanfaatkan masyarakat melalui hilirisasi produk risetnya. (adv/adv)