Artichem - Baterai fleksibel yang aman untuk alat implan kedokteran

Sebagian besar baterai yang dapat dipakai pada alat implan kedokteran (seperti mata bionic, pankreas bionic, dll) bersifat kaku dan tidak fleksibel. Peneliti sedang mengembangkan baterai yang fleksibel dan penyimpanan energi superkapasitor untuk mengatasi hal tersebut. Namun, arus tersebut dihasilkan dari larutan elektrolit yang mengandung asam-basa kuat atau larutan organik, yang diketahui kedua jenis larutan elektrolit tersebut bersifat toksik dan reaktif (mudah terbakar). Jika larutan ini bocor dan masuk ke dalam tubuh dapat membahayakan keselamatan. Hal tersebut mendorong peneliti dari China untuk menciptakan baterai ion natrium yang dapat terikat (SIBs, sodium ion batteries bendable) dengan larutan elektrolit yang ramah secara biologis. 

Yonggang Wang, Huisheng Peng, dan rekan kerjanya di Universitas Fudan merancang baterai dengan katode Na0.44MnO2 dan anode berlapis karbon NaTi2(PO4)3 yang kontak dengan larutan ion natrium. Wang dkk. menguji berbagai berbagai pelarut yang ramah secara biologis sebagai elektrolit baterai, yaitu natrium sulfat, larutan garam intravena, dan medium kultur sel yang mengandung asam amino, gula, vitamin, dan garam natrium. 

Mereka membuat dua bentuk baterai yang berbeda, yaitu berbentuk sabuk (belt-shaped battery) dan berbentuk serat (fiber-shaped battery). Pada baterai yang berbentuk sabuk, katode dan anode-nya disisipkan pemisah yang terendam elektrolit. Baterai yang berbentuk serat memiliki elektroda karbon nanotube yang disisipkan pada katoda dan anoda nanomaterial serta dikelilingi oleh elektrolit ion natrium. Kedua bentuk SIBs ini memiliki kapasitas muatan dan keluaran daya per satuan waktu yang sebanding dengan baterai fleksibel Li-ion dan superkapasitor. 

Belt shaped battery


Pakar baterai Lithium-ion dari National Institute of Advanced Industrial Science & Technology di Jepang, Haoshen Zhou, menunjukkan bahwa baterai tersebut merupakan baterai fleksibel pertama yang menggunakan larutan natrium biokompartibel sebagai elektrolit. Namun, Zhou menambahkan bahwa pekerjaan tersebut masih pada tahapan laboratorium sehingga perlu pengembangan teknologi untuk aplikasi praktisnya. 
Tim riset Wang belum menguji baterai pada alat implan medis yang sesungguhnya. Walaupun output daya perangkat per satuan volume sedang, output daya per satuan massanya masih rendah karena bahan elektrode memiliki kapasitas arus rendah. Voltase operasi maksimum perangkat adalah 1.6 volt, atau sekitar setengah dari beberapa baterai yang mengandung elektrolit organik.
"Tegangan rendah adalah kekurangan baterai ini," kata Wang. Dia mencatat bahwa pekerjaan tambahan, seperti menemukan bahan elektroda berkapasitas lebih tinggi, akan dibutuhkan untuk membuat desain baterai fleksibel baru yang praktis secara komersial.


Futher read : 10.1016/j.chempr.2017.05.004
Source: 
Borman S. 2017. Flexible batteries get safe aqueous electrolytes.
        http://cen.acs.org/articles/95/web/2017/08/Flexible-batteries-safe-aqueous-electrolytes.html?               utm_source=Facebook&utm_medium=Social&utm_campaign=CEN [terhubung berkala].                   Diakses pada 14 Agustus 2017.

You Might Also Like

0 comments