Tokyo – Ilmuwan dari Tokyo Institute of Science, Jepang, berhasil mengembangkan baterai hidrogen baru yang beroperasi pada suhu empat kali lebih rendah dibandingkan teknologi konvensional. Terobosan ini membuka peluang bagi terciptanya baterai kendaraan listrik (EV) yang lebih padat, tahan lama, dan efisien, dengan kapasitas penyimpanan daya mencapai 2.030 mAh per gram.
Baterai inovatif ini menggunakan magnesium hidrida (MgH) sebagai anoda dan gas hidrogen sebagai katoda, dipadukan dengan elektrolit padat berstruktur kristal. Menurut studi yang diterbitkan dalam jurnal Science pada 18 September 2025, baterai ini dapat bekerja pada suhu 90 derajat Celsius, jauh di bawah rentang 300–400 derajat Celsius yang dibutuhkan teknologi penyimpanan hidrogen padat saat ini.
Penulis utama studi tersebut, Takashi Hirose, menyatakan bahwa sifat-sifat baterai penyimpanan hidrogen sebelumnya tidak dapat dicapai melalui metode termal konvensional atau elektrolit cair. “Kini menawarkan dasar bagi sistem penyimpanan hidrogen yang efisien untuk digunakan sebagai pembawa energi,” kata Hirose, yang juga profesor madya di Institute of Chemical Research (ICR), Universitas Kyoto, pada Selasa, 14 Oktober 2025.
Keberhasilan utama baterai model baru ini terletak pada elektrolit padatnya yang terbuat dari barium, kalsium, dan natrium hidrida. Struktur kristal dalam material tersebut memberikan stabilitas elektrokimia dan konduktivitas ionik tinggi pada suhu rendah, khususnya untuk ion hidrogen.
Berbeda dari baterai lithium-ion yang mengalirkan ion bermuatan positif, teknologi baru ini memanfaatkan ion hidrida bermuatan negatif yang dapat bergerak melewati struktur kristal elektrolit. Dalam proses pengosongan daya, gas hidrogen di katoda mengalami reaksi kimia yang menghasilkan ion hidrida. Ion tersebut kemudian berpindah ke anoda magnesium dan bereaksi membentuk magnesium hidrida (MgH), menghasilkan aliran elektron yang menciptakan arus listrik.
Proses sebaliknya terjadi saat baterai diisi ulang. Ion hidrida dilepaskan dari anoda, melewati elektrolit, dan diubah kembali menjadi gas hidrogen di katoda. Dengan rancangan ini, baterai dapat menyimpan dan melepaskan hidrogen sesuai kebutuhan di dalam satu sel padat.
Kapasitas penyimpanan baterai hidrogen ini mencapai 2.030 mAh per gram, jauh melampaui baterai lithium-ion yang umumnya berkapasitas 154–203 mAh per gram. Meskipun suhu operasinya masih dianggap terlalu tinggi untuk perangkat elektronik harian, teknologi ini mengawali langkah penting menuju sistem penyimpanan hidrogen yang lebih efisien.
Jika dikembangkan lebih lanjut, kata Hirose, baterai baru ini berpotensi besar untuk digunakan pada kendaraan listrik. “Menjadi alternatif baterai lithium-ion yang selama ini dikenal berat dan mudah terdegradasi,” ujarnya.
Kemampuan menyimpan hidrogen tanpa tekanan tinggi, pendinginan ekstrem, atau suhu operasi yang tinggi juga menjanjikan. Hidrogen berpotensi menjadi salah satu alternatif utama sumber energi ramah lingkungan di masa mendatang.
