dengan dua jalur yang berbeda untuk ion dan elektron. Elektron perjalanan melalui sirkuit eksternal dari anoda ke katoda.
Gambar 2.2. Prinsip kerja baterai Li-ion https:www.google.comsearch?q=gambar+prinsip+kerja+bateraisa=Xbiw
Pada saat yang sama, ion keluar ke arah yang sama dengan elektron dua elektroda melalui elektrolit. Reaksi redoks terjadi dari dua elektroda, Secara
umum, prinsip kerja dasar baterai ion lithium berdasarkan ion lithium reversibel de-interkalasi dan proses interkalasi antara dua elektroda Wakihara, 2001.
Akibatnya, selama charge ion lithium mengalir antara anoda dan katoda, memungkinkan konversi energi kimia menjadi energi listrik dan penyimpanan
energi elektrokimia dalam baterai. Elektrolit harus melakukan ionik dan elektronik isolasi, namun sifat sebenarnya dari elektrolit jauh lebih rumit. Selama
siklus pertama, solid electrolite interface lapisan akan terbentuk pada permukaan elektroda karena dekomposisi elektrolit organik Wakihara, 2001 ; Xu. B, 2012.
2.4. Perubahan pada anoda elektrolit
Elektrolit terurai dan bereaksi dengan anoda selama pengisian, sehingga membentuk lapisan pelindung yang menutupi permukaan. Pada beberapa site
grafit , sejumlah besar ion lithium berpindah dari struktur kristal ke struktur kristal yang lain. Pada gambar 2.3 perubahan permukaan anodaelektrolit merupakan
Universitas Sumatera Utara
kerusakan lapisan SEI Solid Electrolite Interface atau lapisan pasivasi tipis. SEI ini lapisan melindungi elektrolit dari pengurangan lebih lanjut, dan elektroda
bermuatan dari korosi. Biasanya, pembentukan SEI disertai dengan emisi produk penguraian elektrolit gas di beberapa siklus pertama. Namun, dibandingkan
dengan siklus pertama, angka ini lebih rendah. Selama waktu yang lama, SEI menembus ke dalam pori-pori elektroda dan hasil dalam penurunan luas
permukaan aktif diakses dari anoda, yang meningkatkan resistansi internal. Suhu tinggi menyebabkan pengaruh dramatis pada degradasi SEI. Lapisan SEI larut dan
mulai terjadi pengendapan SEI. Dengan cara ini, meta-stabil lapisan SEI organik akan dikonversi menjadi produk anorganik yang stabil, yang menghasilkan
konduktivitas ionik rendah dari lapisan SEI untuk lithium. Suhu rendah juga menyebabkan banyak masalah. Karena suhu rendah, kinetika penyisipan lithium
dan ekstraksi sangat lambat, dan efek ini sangat terasa pada suhu rendah. Logam lithium melapisi dan membentuk dendrit lithium dianggap sebagai reaksi samping
parasit selama proses pengisian. Mahmoud, H. T., Xu, L. 2011.
Gambar 2.3. Perubahan permukaan anodaelektrolit Hsu.C.; Lin.J., 2012.
Universitas Sumatera Utara
2.5. Pengembangan Bahan Katoda
Bahan katoda berperan penting dalam baterai lithium-ion karena tegangan rata- rata output tinggi, kepadatan energi yang tinggi yang sangat baik mengandung
LiCoO
2
, LiMn
2
O
4
, LiFePO
4
, LiNi
0,5
Mn
1,5
O
4
dan Li[LiN
y
Mn
1-x-y
]O
2
. Pada LiCoO
2
menjadi bahan komersialisasi baterai lithium-ion yang memiliki kapasitas tertentu 130~150 mAhg dan bekerja pada tegangan 3,7 V. Pada LiMn
2
O
4
bahan komersial aktif baterai lithium-ion dapat memberikan tegangan kerja tertinggi dari
LiCoO
2
, tapi kapasitas khusus adalah termurah dari LiCoO
2
. Pada LiFePO
4
memiliki kapasitas spesifik tertinggi dan tegangan kerja terendah dibandingkan dengan LiCoO
2
, LiNi
0.5
Mn
1.5
O
4
memiliki tegangan kerja yang tinggi dan Li [Li Ny Mn1-x-y]O
2
kapasitas khusus yang tinggi. Kinerja berbagai bahan katoda tabel 2.2 meskipun ada banyak keuntungan untuk baterai lithium-ion,
konduktivitas listrik yang lebih rendah dan difusi ion lithium adalah masalah umum. Tapi baterai lithium-ion memiliki pengembangan tegangan kerja yang
tinggi dan kapasitas spesifik yang tinggi di masa depan.
Tabel 2.2 Kinerja bahan katoda Hsu.C., Lin.J., 2012 Material
LiCoO
2
LiMn
2
O
4
LiFePO
4
Kapasitas teoritis mAhg 274
148 170
Kapasitas praktis mAhg 130~150
120 160
Tegangan kerja V 3.7
3.8 3.4
Konduktivitas Scm 10
-3
2 x 10
-5
10
-6
Difusi cm
2
s 5 x 10
-8
1.2 x 10
-11
10
-14
Densitas daya Whkg 536
456 527
2.6. Pengembangan Material Elektrolit
