SEM memiliki tiga komponen pokok yaitu kolom elektron, ruang sampel, sistem pompa vakum, kontrol elektron dan sistem lensa magnetik.Di dalam kolom
elektron terdapat penembak elektron yang terdiri dari katoda dan anoda.Elektron yang terlepas dari katoda bergerak ke arah anoda yang dalam perjalananya berkas
elektron ini dipengaruhi oleh lensa magnetik hingga didapatkan berkas elektron yang terfokus ke arah sampel. Saat elektron menumbuk sampel, akan terjadi
beberapa fenomena yaitu terbentuknya dua jenis hamburan scattering, sinar X dan foton.
Pada SEM digunakan berkas elektron yang dibangkitkan dari filamen, lalu diarahkan pada sampel.Untuk elektron yang energinya dibawah 50kV berinteraksi
langsung dengan elektron pada atom sampel dipermukaan.Akibatnya elektron – elektron yang ada di kulit terluar atom permukaan sampel terlempar keluar dan oleh
detektor dikumpulkan dan dihasilkan gambar topografi permukaan sampel.
2.9.4 Uji ChargeDischarge
Kapasitas baterai adalah ukuran muatan yang disimpan suatu baterai, yang ditentukan oleh masa aktif material didalamnya.Kapasitas menggambarkan
sejumlah energi maksimum yang dapat dikeluarkan dari sebuah baterai dengan kondisi tertentu.Tetapi kemampuan penyimpanan baterai dapat berbeda dari
kapasitas nominalnya, diantaranya karena kapasitas baterai bergantung pada umur dan keadaan baterai, parameter chargedischarge, dan temperatur.
Kapasitas baterai juga tergantung pada jenis aktif material yang digunakan dan kecepatan reaksi elektrokimia saat beterai digunakan atau diisi.Luasnya kontak
permukaan material aktif juga akan memperbesar kapasitas baterai. Kontak permukaan yang luas dapat dicapai dengan menggunakan material aktif berukuran
nano dan berpori. Kecepatan reaksi elektrokimia tergantung pada: 1.
Suhu ruang lingkungan dimana sistem baterai itu bekerja. 2.
Konsentrasi metal ion pada larutan elektrolit. 3.
Konduktivitas elektron pada elektroda. 4.
Konduktivitas ionik pada elektrolit.
Universitas Sumatera Utara
Dalam baterai ion lithium material katoda memegang peranan penting dalam pencapaian kapasitas baterai. Material ini yang nantinya harus dapat
melepaskan lithium ion bergerak menuju anoda saat charging. Makin besar jumlah lithium ion yang dapat dipindahkan ke anoda, maka makin besar pula arus listrik
yang dihasilkan saat discharging nantinya. Besar kapasitas baterai secara teoritik tergantung dari jumlah material aktif
terkandung. Sebagai contoh, menghitung kapasitas material katoda LiFePO
4
Berat atom Li = 7, Fe = 56 , P = 31 dan O = 16 seberat 1 gram adalah sebagai berikut :
1 gram LiFePO
4
Dari bilangan Avogardo diketahui 1 mol material mengandung 96.500 Coloumb.
setara dengan mol
�� ��
=
1 158
= 0,0063mol
Maka 1 gram LiFePO
4
Kapasitas baterai sering dinyatakan dalam Ampare hours Ah, ditentukan sebagai waktu dalam jam yang dibutuhkan baterai untuk secara kontinu
mengalirkan arus atau nilai discharge pada tegangan nominal baterai. Satuan Ampere hours Ah sering digunakan ketika tegangan baterai bervariasi selama
siklus chargedan discharge. Nilai charge dalam ampere adalah sejumlah muatan yang diberikan pada baterai persatuan waktu. Sedangkan discharge dalam ampere
adalah sejumlah muatan yang digunakan kerangkaian luar beban. memiliki spesifik kapasitas sebesar = 0,0063 x 1 x
96.5003600 = 0,169 Ahg = 169 mAhg.
Nilai chargedischarge ditentukan dengan mambagi kapasitas baterai dengan jam yang dibutuhkan untuk chargedischarge
baterai. Nilai chargedischarge berpengaruh terhadap nilai kapasitas baterai. Jika baterai di
discharge sangat cepat arus discharge tinggi, maka sejumlah energi yang digunakan oleh baterai menjadi berkurang sehingga kapasitas baterai menjadi lebih
rendah. Hal ini dikarenakan kebutuhan suatu materikomponen untuk reaksi yang terjadi tidak mempunyai waktu yang cukup untuk bergerak keposisi seharusnya.
Hanya sejumlah reaktan yang diubah kebentuk lain sehingga energi yang tersedia menjadi berkurang. Jadi seharusnya arus discharge yang digunakan sekecil
mungkin sehingga energi yang digunakan kecil dan kapasitas baterai menjadi lebih tinggi Triwibowo, 2011.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
