Penghargaan Bagi Peletak Fondasi Baterai Ion Litium

KOMPAS/ICHWAN SUSANTO

Peraih hadiah Nobel bidang Kimia pada tahun 2019. Diumumkan oleh The Royal Swedish Academy of Sciences pada 9 Oktober 2019. Sumber: www.nobelprize.org yang diakses pada 9 Oktober 2019.

STOCKHOLM, RABU – The Royal Swedish Academy of Sciences, Rabu (9/10/2019) di Stockholm, Swedia, mengumumkan pemberian penghargaan hadiah Nobel bidang Kimia tahun 2019 diberikan kepada para ilmuwan yang memberi pondasi penting bagi perkembangan baterai ion-litium. Temuan mereka menjadikan baterai menjadi ringan, dapat diisi ulang, berkapasitas besar, kuat, dan lebih aman.

Keberadaan penyimpan energi listrik ini kini menjadi penyokong kemajuan teknologi telepon seluler, telepon pintar, laptop, dan kendaraan listrik. Baterai ini pun menjadi media penyimpan energi dari tenaga surya dan angin sehingga menjadi modal utama menuju dunia yang bebas bahan bakar fosil.

Hadiah tersebut diberikan kepada John B Goodenough (97), M Stanley Whittingham (78), dan Akira Yoshino (71). Mereka berbagi hadiah 9 juta krona Swedia atau sekitar Rp 12 miliar yang dibagi ketiganya secara merata. Goodenough menjadi penerima hadiah Nobel tertua sejak penghargaan diberikan tahun 1901.

“Temuan mereka telah mengisi ulang daya dunia dan membawa energi ke berbagai tempat,” kata Olof Ranstrom, Komite Nobel Kimia dari The Royal Swedish Academy of Sciences, dalam wawancara langsung yang disiarkan secara daring dalam www.nobelprize.org.

Temuan mereka telah mengisi ulang daya dunia dan membawa energi ke berbagai tempat.

Riset baterai ion litium oleh Whittingham, Goodenough, dan Yoshino ini saling berkesinambungan. Whittingham membangun basis baterai lithium untuk pertama kalinya pada tahun 1970. Goodenough melipatgandakan potensi baterai dan Yoshino membatasi atau mengurangi pemakaian litium murni pada baterai sehingga membuatnya lebih aman digunakan.

Fondasi baterai ion litium diletakkan selama krisis minyak bumi pada tahun 1970-an. Saat itu Stanley Whittingham dari Oxford University di Inggris, mengerjakan pengembangan metode yang dapat mengarah pada bebas bahan bakar fosil. Ia mulai meneliti superkonduktor dan menemukan bahan yang sangat kaya energi yang digunakannya  untuk membuat katoda inovatif dalam baterai litium.

KOMPAS/ICHWAN SUSANTO

Sistem baterai ion litium karya Akira Yoshino, profesor pada Meijo University di Nagoya, Jepang. Karena karyanya ini, ia mendapatkan hadiah Nobel Kimia 2019 yang diumumkan pada 9 Oktober 2019. Sumber gambar: www.nobelprize.org pada 9 Oktober 2019.

Ruang penampung

Material ini dibuat dari titanium disulfida yang pada tingkat molekuler memiliki ruang yang dapat menampung -interkalasi - ion litium. Anoda baterai sebagian dibuat dari logam lithium, yang memiliki dorongan kuat untuk melepaskan elektron. Ini menghasilkan bateraiyang memiliki potensi listrik besar yaitu lebih dari dua volt. Namun, logam litium bersifat reaktif dan baterainya terlalu mudah meledak.

John Goodenough, dari University of Chicago di AS, meramalkan katoda akan memiliki potensi lebih besar jika dibuat menggunakan  logam oksida daripada logam sulfida. Setelah pencarian sistematis, pada tahun 1980 ia menunjukkan kobalt oksida yang dilintasi ion lithium dapat menghasilkan empat volt. Ini adalah terobosan penting dan akan menghasilkan baterai yang jauh lebih kuat.

Dengan katoda Goodenough sebagai dasar, Akira Yoshino, professor at Meijo University di Nagoya yang juga bekerja pada Asahi Kasei Corporation, Jepang,  menciptakan baterai ion litium pertama yang aktif secara komersial pada tahun 1985. Daripada menggunakan lithium reaktif dalam anoda, ia menggunakan petroleum coke (hasil samping penyulingan minyak bumi), bahan karbon  seperti katoda  kobalt oksida yang dapat melewatkan ion lithium .

Hasilnya adalah baterai yang ringan dan tahan pakai yang dapat diisi ratusan kali sebelum kinerjanya memburuk. Keuntungan dari baterai ion litium yaitu tidak  didasarkan pada reaksi kimia yang memecah elektroda, tetapi pada ion lithium yang berjalan bolak-balik antara anoda dan katoda.

Saat dihubungi dalam konferensi pers pengumuman tersebut,  Akira Yoshino sangat yakin penemuannya akan memenangkan Nobel. Namun, ia tak menduga penghargaan ini diberikan begitu cepat. Alasannya, kata dia, pemberian hadiah Nobel bidang Kimia mencakup begitu banyak studi. Ia menyangka akan menunggu lama sebelum komite Nobel akan beralih ke bidang perangkat, seperti baterai lithium-ion.

"Saya pikir kami harus menunggu lama, jadi saya dulu mengatakan kepada orang-orang bahwa itu mungkin menunggu lama tapi kami pasti akan menang saat giliran kami tiba. Tetap saja, kejutan, kejutan," kata dia yang sedang berada di Jepang.

Hingga saat ini, mengacu pada data www.nobelprize.org, 111 Hadiah Nobel bidang Kimia telah diberikan sejak tahun 1901. Rinciannya, 63 hadiah diberikan kepada individu peraih, 23 hadiah diberikan bagi dua orang peraih, dan 25 penghargaan diberikan kepada 3 orang peraih.

Dengan demikian total Hadiah Nobel bidang Kimia diberikan kepada 184 peraih atau 183 orang. Ini karena seorang Frederick Sanger menerima penghargaan dua kali. Dari sisi gender, Nobel Kimia ini diraih lima wanita. Dua diantaranya, Marie Curie dan Dorothy Crowfoot Hodgin, meraih hadiah secara individu.