Peneliti di Amerika telah mampu menciptakan baterai “litium ion” yang dapat diisi ulang (rechargeable) dengan memanfaatkan virus genetika yang telah diprogram sehingga dapat berfungsi sebagai sarana yang memiliki konduktivitas yang tinggi bagi elektroda. Baterai yang dihasilkan menggunakan virus ini memiliki daya dan fungsi yang serupa dengan berbagai merek baterai litium ion yang telah dikenal. Baterai ini memiliki 2 keunggulan penting yaitu dapat diperoleh dengan harga yang lebih murah serta lebih aman dibanding jenis baterai lain yang menggunakan bahan beracun (toksik).
“litium ion” merupakan jenis baterai rechargeable yang telah umum dikenal serta memiliki fungsi yang beragam pada aplikasi barang-barang elektronik mulai dari laptop hingga telepon genggam. Mereka bekerja melalui aliran ion litium diantara 2 elektroda yaitu anoda dan katoda pada media elektrolit. Saat baterai memberikan daya dalam suatu sirkuit, ion positif litium bergerak dari anoda melalui media elektrolit pada baterai menuju bagian katoda. Sebaliknya, saat dilakukan pengisian ulang prinsip yang terjadi adalah merubah polaritas elektroda pada baterai sehingga ion litium dipaksa untuk kembali ke lokasi awalnya (karena disini anoad menjadi katoda dan sebaliknya).
Anoda yang umum dipergunakan biasanya berasal dari bahan sederhana seperti grafit, sedangkan katoda merupakan bahan yang lebih kompleks seperti senyawa litium fero fosfat ( LiFePO4). Elektroda terbaik akan lebih mudah melewatkan ion litium sehingga baterai akan memiliki kapasitas dan rataan penggunaan yang lebih tinggi. Karena alasan inilah maka banyak peneliti yang mencoba menciptakan jenis elektroda yang berbasiskan bahan nanopartikel untuk memperoleh struktur yang lebih mudah disesuaikan. Walalupun teknik penciptaannya terus dikembangkan, pada kenyatannya para peneliti ini masih belum dapat memperoleh struktur yang lebih kecil dari nanopartikel yang mampu berkeja dengan baik sebagai elektroda.
Adalah Angela Belcher dan rekan-rekan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Amerika yang telah menemukan bahwa elektroda berbasis virus merupakan suatu alternatif yang dapat dipilih. Mereka mampu memanipulasi gen dari virus sederhana “M13″ sehingga dilengkapi dengan keberadaan polimer rantai pendek yang telah dikenal sebagai peptida. Pada satu bagian ujung virus, peptida dapat berikatan dengan carbon nanotubes. Sdangkan bagian ujung lainnya dari virus peptida dapat membatu pembentukan struktur feri (III) fosfat yang amorf (a-FePO4). Walaupun senyawa ini (a-FePO4) bukan merupakan konduktor yang baik, namun keberadaan peptida mampu membantu meningkatkan daya konduktivitas pada seluruh senyawaan pada virus.
Pengujian penggunaan katoda yang berbasiskan virus sebagai sirkuit sederhana baterai litium ion oleh para tim peneliti dari MIT memberikan hasil bahwa katoda dengan bahan ini mampu mencapai kapasitas pengisian listrik sebesar 130mAh/g yang berarti sebanding atau serupa dengan kemampuan dari material elektroda LiFePO4. Penemuan yang didapat juga menunjukkan , bahwa jenis katoda ini dapat mempertahankan kapasitas yang baik minimal sebesar 50 one-Coulomb untuk tiap siklus pengisian ulang dan penggunaan.
“Apa yang membuat kami bersemangat adalah bahwa bahan atau material penyusun baterai yang kami hasilkan terus berkembang menjadi semakin baik terus dilakukannya perbaikan struktur genetikanya”, ungkap Belcher. Kamipun sekarang sedang mencoba untuk meningkatkan dayanya dengan menggunakan jenis bahan penyusun lainnya yang saat ini tidak berharga secara komersial, untuk memperoleh materi yang memiliki kemampuan menghasilkan daya yang jauh lebih besar lagi.
Sumber : http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2009/April/02040902.asp
http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_fisika/baterai-dengan-tenaga-biologis/
Anoda yang umum dipergunakan biasanya berasal dari bahan sederhana seperti grafit, sedangkan katoda merupakan bahan yang lebih kompleks seperti senyawa litium fero fosfat ( LiFePO4). Elektroda terbaik akan lebih mudah melewatkan ion litium sehingga baterai akan memiliki kapasitas dan rataan penggunaan yang lebih tinggi. Karena alasan inilah maka banyak peneliti yang mencoba menciptakan jenis elektroda yang berbasiskan bahan nanopartikel untuk memperoleh struktur yang lebih mudah disesuaikan. Walalupun teknik penciptaannya terus dikembangkan, pada kenyatannya para peneliti ini masih belum dapat memperoleh struktur yang lebih kecil dari nanopartikel yang mampu berkeja dengan baik sebagai elektroda.
Adalah Angela Belcher dan rekan-rekan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Amerika yang telah menemukan bahwa elektroda berbasis virus merupakan suatu alternatif yang dapat dipilih. Mereka mampu memanipulasi gen dari virus sederhana “M13″ sehingga dilengkapi dengan keberadaan polimer rantai pendek yang telah dikenal sebagai peptida. Pada satu bagian ujung virus, peptida dapat berikatan dengan carbon nanotubes. Sdangkan bagian ujung lainnya dari virus peptida dapat membatu pembentukan struktur feri (III) fosfat yang amorf (a-FePO4). Walaupun senyawa ini (a-FePO4) bukan merupakan konduktor yang baik, namun keberadaan peptida mampu membantu meningkatkan daya konduktivitas pada seluruh senyawaan pada virus.
Pengujian penggunaan katoda yang berbasiskan virus sebagai sirkuit sederhana baterai litium ion oleh para tim peneliti dari MIT memberikan hasil bahwa katoda dengan bahan ini mampu mencapai kapasitas pengisian listrik sebesar 130mAh/g yang berarti sebanding atau serupa dengan kemampuan dari material elektroda LiFePO4. Penemuan yang didapat juga menunjukkan , bahwa jenis katoda ini dapat mempertahankan kapasitas yang baik minimal sebesar 50 one-Coulomb untuk tiap siklus pengisian ulang dan penggunaan.
“Apa yang membuat kami bersemangat adalah bahwa bahan atau material penyusun baterai yang kami hasilkan terus berkembang menjadi semakin baik terus dilakukannya perbaikan struktur genetikanya”, ungkap Belcher. Kamipun sekarang sedang mencoba untuk meningkatkan dayanya dengan menggunakan jenis bahan penyusun lainnya yang saat ini tidak berharga secara komersial, untuk memperoleh materi yang memiliki kemampuan menghasilkan daya yang jauh lebih besar lagi.
Sumber : http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2009/April/02040902.asp
http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_fisika/baterai-dengan-tenaga-biologis/
Komentar