Apa itu baterai litium dan bagaimana cara kerjanya?

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

Pertama kali diusulkan pada tahun 1970an dan diproduksi secara komersial oleh Sony pada tahun 1991, baterai litium kini digunakan di telepon seluler, pesawat terbang, dan mobil.Meskipun terdapat beberapa keunggulan yang membawa mereka semakin sukses dalam industri energi, baterai lithium ion memiliki beberapa kelemahan dan merupakan topik yang mengundang banyak diskusi.

Tapi apa sebenarnya baterai lithium dan bagaimana cara kerjanya?

Terbuat dari apakah baterai litium?

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

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

Pro dan kontra dari baterai lithium

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

Baterai ini juga memiliki tingkat pengosongan daya yang lebih rendah dibandingkan baterai lainnya, yaitu kehilangan sekitar 5% daya dalam sebulan dibandingkan dengan baterai nikel-kadmium (NiMH) yang kehilangan daya sebesar 20% dalam sebulan.

Namun, baterai lithium juga mengandung elektrolit yang mudah terbakar yang dapat menyebabkan kebakaran baterai skala kecil.Hal inilah yang menyebabkan terjadinya pembakaran ponsel pintar Samsung Note 7 yang terkenal, yang memaksa Samsung menghentikan produksi dankehilangan $26 miliar nilai pasar.Perlu dicatat bahwa hal ini tidak terjadi pada baterai lithium skala besar.

Baterai lithium-ion juga lebih mahal untuk diproduksi, karena harganya hampir sama 40% lebih banyak untuk diproduksi dibandingkan baterai nikel-kadmium.

Pesaing

Lithium-ion menghadapi persaingan dari sejumlah teknologi baterai alternatif, yang sebagian besar sedang dalam tahap pengembangan.Salah satu alternatifnya adalah baterai bertenaga air asin.

Dalam pengembangan oleh Aquion Energy, bahan-bahan tersebut dibentuk dari air asin, oksida mangan, dan kapas untuk menciptakan sesuatu yang dibuat menggunakan 'bahan-bahan yang berlimpah dan tidak beracun serta teknik manufaktur modern berbiaya rendah.'Oleh karena itu, baterai ini merupakan satu-satunya baterai di dunia yang bersertifikasi cradle-to-cradle.

Mirip dengan teknologi Aquion, 'Baterai Biru' AquaBattery menggunakan campuran garam dan air tawar yang mengalir melalui membran untuk menyimpan energi.Jenis baterai potensial lainnya termasuk baterai bertenaga urin dari Laboratorium Robotika Bristol dan baterai lithium ion dari Universitas California Riverside yang menggunakan pasir, bukan grafit, sebagai anodanya, sehingga menghasilkan baterai yang tiga kali lebih kuat dibandingkan standar industri.