Teknologi yang digunakan untuk membuat kopi instan kini membantu para ilmuwan menciptakan baterai yang lebih baik dan lebih ramah lingkungan.

Para peneliti dari Korea Electrotechnology Research Institute (KERI) dan Korea Institute of Materials Science (KIMS) menggunakan pengeringan semprot—yang umum digunakan dalam industri makanan dan farmasi—untuk meningkatkan cara pembuatan elektroda baterai.

Terobosan mereka dapat menghasilkan baterai yang lebih kuat dan berkapasitas lebih tinggi.

Elektroda baterai menyimpan dan menyalurkan listrik menggunakan campuran bahan: bahan aktif yang menyimpan energi, aditif konduktif yang membantu memindahkan listrik, dan pengikat yang menyatukan semuanya.

Ada dua cara utama untuk mencampur bahan-bahan ini: proses basah yang menggunakan pelarut, dan proses kering yang tidak menggunakan cairan.

Metode kering lebih baik bagi lingkungan dan dapat menghasilkan baterai dengan kepadatan energi yang lebih tinggi. Namun, sulit untuk mencampur bahan-bahan secara merata tanpa menggunakan cairan.

Untuk mengatasi hal ini, tim tersebut meminjam trik dari cara pembuatan kopi instan.

Dalam proses tersebut, kopi cair disemprotkan ke udara panas, dan airnya langsung menguap, menyisakan bubuk kopi kering. Para peneliti menggunakan metode serupa.

Pertama, mereka mencampur bahan aktif dan aditif konduktif dalam bentuk cair, lalu menyemprotkan campuran ini ke dalam ruang panas. Panas dengan cepat menghilangkan cairan, menyisakan bubuk kering yang tercampur dengan baik.

Bubuk ini kemudian diubah menjadi elektroda. Di KERI, para peneliti menambahkan pengikat dan menggunakan proses yang disebut fibrilasi untuk meregangkan pengikat menjadi benang-benang kecil, yang membantu menghubungkan semuanya dengan lebih merata.

Terakhir, mereka menggunakan teknik yang disebut kalender untuk menekan campuran menjadi film tipis dan datar—menciptakan elektroda yang sudah jadi.

Metode baru ini menghasilkan elektroda dengan persentase bahan aktif yang lebih tinggi—hingga 98%, yang merupakan salah satu hasil terbaik di dunia.

Metode ini juga mengurangi jumlah aditif konduktif yang dibutuhkan hingga hanya 0,1%, jauh lebih rendah dari biasanya 2–5%.

Dengan lebih banyak ruang untuk bahan aktif, baterai dapat menyimpan lebih banyak energi.

Elektroda baru tersebut mencapai kapasitas energi sekitar 7 miliampere-jam per sentimeter persegi, yang hampir dua kali lipat dari yang ditawarkan baterai komersial saat ini.

Para ilmuwan percaya bahwa teknik ini dapat membantu membuat baterai yang lebih efisien untuk masa depan, termasuk untuk baterai solid-state dan lithium-sulfur.

Mereka juga berharap untuk membuat proses produksi lebih murah dan lebih terukur, sehingga teknologi tersebut dapat segera digunakan dalam aplikasi dunia nyata.

Dengan mencampur bahan dengan lebih baik dan menggunakan bahan kimia yang kurang berbahaya, metode yang terinspirasi dari kopi ini dapat memainkan peran penting dalam generasi baterai hijau dan berkinerja tinggi berikutnya.