Cerita Naufal, Mahasiswa Magister Teknik Material Kembangkan Anoda-Free Baterai di IMRE, Singapore
Dalam rangka mendukung para mahasiswanya untuk mengembangkan keterampilan praktis, memperluas pengetahuan akademik, dan mempersiapkan diri untuk memasuki dunia kerja atau melanjutkan studi lebih lanjut, FTMD memberikan kesempatan kepada para mahasiswanya untuk melakukan internship (magang) yang dapat disertai dengan sebuah penelitian didalamnya. Salah satunya adalah Naufal Hanif Hawari, mahasiswa Program Studi Magister Teknik Material yang berkesempatan untuk melakukan magangnya di Institute of Materials Research and Engineering (IMRE) yang berada di bawah A*STAR (Agency for Science, Technology and Research), Singapore.
Dimulai sejak Mei hingga September 2022, Naufal terlibat dalam penelitian tentang baterai logal lithium. Penelitianya ini tentunya selaras dengan penelitian yang ia lakukan di Materials Electrochemistry Laboratory (MEL), sebuah laboratorium di Teknik Material ITB, yang berfokus pada penelitian untuk pengembangan baterai ion litium (Li-ion).
Laboratorium MEL ITB, tempat Naufal melakukan penelitian magisternya, sudah didukung dengan peralatan dan fasilitas karakterisasi material yang cukup. Akan tetapi, kesempatan untuk melakukan riset sekaligus magang di luar negeri merupakan kesempatan emas yang tidak boleh disia-siakan. Naufal percaya bahwa ini akan menjadi pengalaman berharga yang dapat memberikan banyak pengetahuan baru.
Budaya Kerja yang Cepat dan Tepat
Melalui magangnya di IMRE, Naufal diberikan kesempatan untuk bekerja dalam tim yang beragam, belajar dari para profesional yang sangat berpengalaman, dan mengamati budaya kerja yang efisien di Singapura. Naufal sangat mengapresiasi kolaborasi yang kuat dalam tim, karena dia bekerja bersama orang-orang yang ahli dan profesional dalam bidangnya, dan hal ini mengajarkannya untuk beradaptasi dengan berbagai gaya kerja.
Dalam ceritanya, Naufal sangat terkesan dengan budaya kerja di Singapura. Budaya kerja yang cepat dan tepat, didukung oleh fasilitas yang lengkap, secara signifikan meningkatkan kemajuan risetnya. Ia belajar mengatur waktu dengan efisien untuk kegiatan riset dan menyusun laporan dengan baik. Di samping itu, Naufal juga mendapat kesempatan untuk mempelajari berbagai peralatan baru yang belum pernah ia temui sebelumnya, seperti X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) yang tidak tersedia di Indonesia. Hal ini memberikan pengalaman yang berharga dan memperkaya keterampilan risetnya secara substansial.
Pengalaman magang di Singapura tidak hanya memberikan Naufal kesempatan untuk memperluas pengetahuan dan keterampilan risetnya, tetapi juga memperkaya wawasannya tentang budaya kerja yang berbeda di seluruh dunia. Ia menghargai efisiensi dan ketepatan dalam bekerja yang menjadi ciri khas budaya kerja di Singapura. Semua ini membantu Naufal mengembangkan keterampilan risetnya dengan cara yang tak terduga sebelumnya, dan pengalaman ini akan terus membekas dalam perjalanan profesionalnya di masa depan.
Awalnya, Naufal merasa kurang percaya diri dengan peneliti-peneliti yang ada di sana. Namun, semua keraguan tersebut segera hilang ketika ia disambut dengan hangat dari rekan-rekan di laboratorium. Mereka dengan senang hati mengajaknya untuk berdiskusi dan berbagi pengetahuan. Interaksi ini secara signifikan meningkatkan kepercayaan diri, dan seiring berjalannya waktu, semua ketakutan dan keraguan yang Naufal rasakan semakin memudar. Tentunya, ia merasa didukung dan termotivasi oleh atmosfer kolaboratif di lingkungan riset ini.
Pemilihan Topik Riset
Melihat kebutuhan baterai yang semakin meningkat di Indonesia, mulai dari perangkat elektronik, kendaraan listrik, hingga sistem penyimpanan energi terbarukan, masyarakat Indonesia akan sangat bergantung pada baterai isi ulang yang memiliki densitas energi tinggi dan performa yang handal. Melalui topik penelitianya ini, Naufal berharap dapat menghadirkan solusi yang efisien dan ramah lingkungan, serta memenuhi kebutuhan akan tenaga ahli baterai yang berkualitas di Indonesia.
Didasari oleh tujuan mulia, kemudian pengalaman riset Naufal dimulai ketika ia ditawari oleh Dr. Ding Ning, pembimbingnya di Singapura. Selanjutnya, ia juga melakukan banyak pembacaan dan diskusi dengan Dr. Ding Ning serta Ibu Afriyanti Sumboja Ph.D, pembimbingnya di Teknik Material ITB. Melalui diskusi yang intensif tersebut, ia berhasil merencanakan dan merealisasikan langkah-langkah riset yang tepat. Fokus utama risetnya adalah pada pembuatan baterai ion litium tanpa anoda (anode-free battery), yang menggunakan mekanisme plating dan stripping Li metal saat proses pengisian dan pengosongan daya. Dengan menggunakan jenis baterai ini, ia berpotensi untuk mendapatkan kapasitas dua kali lipat atau bahkan lebih dari baterai konvensional yang ada saat ini.
Dalam riset ini, Naufal berhasil mendapatkan hasil yang menunjukkan bahwa pemilihan dasar elektrolit untuk baterai anode free sangat berbeda dengan baterai li-ion komersial yang ada saat ini. Saat baterai pertama kali diisi daya, elektrolit mengalami dekomposisi dan membentuk lapisan film tipis yang disebut solid electrolyte interphase (SEI). Pembentukan dan komposisi SEI ini memiliki dampak signifikan terhadap umur baterai, terutama dalam konteks baterai anode free.
Dalam penelitian ini, Naufal menggunakan Lithium difluoro(oxalato)borate (LiDFOB) sebagai komponen elektrolit. Dengan menggunakan elektrolit ini, ia berhasil mendapatkan lapisan SEI yang kaya akan unsur anorganik, sehingga lapisan tersebut menjadi lebih stabil dan tahan terhadap kerusakan selama proses pengisian dan pengosongan daya. Dampak positif dari pemilihan elektrolit ini terlihat dalam performa baterai, dengan usia baterai anode free yang lebih panjang dibandingkan dengan menggunakan elektrolit komersial yang umumnya digunakan.
Setelah Naufal menyelesaikan magang dan juga kuliah magisternya, Ia berencana untuk melakukan magang di SNU, Korea. Ia tertarik untuk melanjutkan studi lanjut di tingkat S3 dengan fokus pada riset tentang baterai ion litium. Naufal juga berharap dapat memperdalam pemahaman dan keterampilan saya di bidang ini, serta berkontribusi dalam pengembangan teknologi baterai yang lebih maju dan efisien, di Indonesia khususnya.