Apa itu baterai lithium dan bagaimana cara kerjanya?

Apa itu baterai lithium ion, terbuat dari apa dan apa kelebihannya dibandingkan dengan teknologi penyimpanan baterai lainnya?

Pertama kali diusulkan pada 1970-an dan diproduksi secara komersial oleh Sony pada 1991, baterai lithium sekarang digunakan di ponsel, pesawat terbang, dan mobil.Meskipun beberapa keuntungan yang telah membawa mereka untuk meningkatkan keberhasilan dalam industri energi, baterai lithium ion memiliki beberapa kelemahan dan merupakan topik yang menimbulkan banyak diskusi.

Tapi apa sebenarnya baterai lithium dan bagaimana cara kerjanya?

Terbuat dari apa baterai lithium?

Baterai lithium terdiri dari empat komponen utama.Ia memiliki katoda, yang menentukan kapasitas dan tegangan baterai dan merupakan sumber ion lithium.Anoda memungkinkan arus listrik mengalir melalui sirkuit eksternal dan ketika baterai diisi, ion lithium disimpan di anoda.

Elektrolit terbentuk dari garam, pelarut dan aditif, dan berfungsi sebagai saluran ion litium antara katoda dan anoda.Akhirnya ada pemisah, penghalang fisik yang memisahkan katoda dan anoda.

Pro dan kontra dari baterai lithium

Baterai lithium memiliki kepadatan energi yang jauh lebih tinggi daripada baterai lainnya.Mereka dapat memiliki energi hingga 150 watt-jam (WH) per kilogram (kg), dibandingkan dengan baterai nikel-logam hidrida pada 60-70WH/kg dan baterai asam timbal pada 25WH/kg.

Mereka juga memiliki tingkat debit yang lebih rendah daripada yang lain, kehilangan sekitar 5% dari biaya mereka dalam sebulan dibandingkan dengan baterai nikel-kadmium (NiMH) yang kehilangan 20% dalam sebulan.

Namun, baterai lithium juga mengandung elektrolit yang mudah terbakar yang dapat menyebabkan kebakaran baterai skala kecil.Inilah yang menyebabkan pembakaran smartphone Samsung Note 7 yang terkenal, yang memaksa Samsung untukproduksi memodan kehilangan $26 miliar dalam nilai pasar.Perlu dicatat bahwa ini tidak terjadi pada baterai lithium skala besar.

Baterai lithium-ion juga lebih mahal untuk diproduksi, karena mereka dapatbiaya hampir40% lebih banyak untuk diproduksi daripada baterai nikel-kadmium.

Pesaing

Lithium-ion menghadapi persaingan darisejumlah teknologi baterai alternatif,yang sebagian besar masih dalam tahap pengembangan.Salah satu alternatif tersebut adalah baterai bertenaga air asin.

Sedang dikembangkan oleh Aquion Energy, mereka dibentuk dari air asin, oksida mangan, dan kapas untuk menciptakan sesuatu yang dibuat dengan menggunakan 'bahan yang melimpah, tidak beracun, dan teknik manufaktur modern berbiaya rendah.'Karena itu, mereka adalah satu-satunya baterai di dunia yang bersertifikat cradle-to-cradle.

Mirip dengan teknologi Aquion,'Blue Battery' AquaBattery menggunakan campuran garam dan air tawarmengalir melalui membran untuk menyimpan energi.Jenis baterai potensial lainnya termasuk baterai bertenaga urin Bristol Robotics Laboratory danUniversity of California Riverside'sbaterai lithium ion yang menggunakan pasir daripada grafit untuk anoda, menghasilkan baterai yang tiga kali lebih kuat dari standar industri.