BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Baterai Lithium
Baterai lithium merupakan salah satu jenis baterai sekunder
rechargeable battery
yang dapat diisi ulang dan merupakan baterai yang ramah lingkungan karena tidak mengandung bahan yang berbahaya seperti baterai-baterai yg
berkembang lebih dahulu yaitu baterai NI-Cd dan Ni-MH. Baterai ini memiliki kelebihan dibandingkan baterai sekunder jenis lain, yaitu memiliki stabilitas
penyimpanan energi yang sangat baik daya tahan sampai 10 tahun atau lebih, energi densitas tinggi, tidak ada memori efek dan berat yang relatif lebih ringan
dibandingkan dengan baterai jenis lain. Sehingga dengan berat yang sama energi yang dihasilkan baterai lithium dua kali lipat dari baterai jenis lain. Lawrence
et al
. 1992. Jenis baterai ini pertama kali diperkenalkan oleh peneliti dari Exxon yang
bernama M. S. Whittingham yang melakukan penelitian dengan judul “
Electrical
Energy Storage and Intercalation Chemistry” pada tahun 1970. Beliau menjelaskan mengenai proses interkalasi pada baterai litium ion menggunakan
titanium II sulfide sebagai katoda dan logam litium sebagai anoda. Proses interkalasi adalah proses perpindahan ion lithium dari anoda ke katoda dan
sebaliknya pada baterai lithium ion. Baterai lithium terdiri elektroda, elektrolit, separator dan terminal
current collector
. Pembagian komponen sel baterai adalah :
1. Elektroda Negatif Anoda
Anoda merupakan elektroda negatif yang berkaitan dengan reaksi oksidasi setengah sel yang melepaskan elektron ke dalam sirkuit eksternal. Subhan,2011.
Anoda berfungsi sebagai tempat pengumpulan ion lithium serta merupakan tempat bagi material aktif, dimana lembaran pada anoda biasanya berupa tembaga
Cu
foil
. Material yang dapat dipakai sebagai anoda harus memiliki karakteristik antara lain memiliki kapasitas energi yang besar, memiliki profil kemampuan
menyimpan dan melepas muatanion yang baik, memiliki tingkat siklus
Universitas Sumatera Utara
pemakaian yang lama, mudah untuk di proses, aman dalam pemakaian tidak mengandung racun dan harganya murah. Anoda yang dipilih dalam penelitian ini
adalah lithium metal. Lithium metal merupakan bahan anoda ideal untuk baterai isi ulang karena kapasitas secara teoritis memiliki spesifik sangat tinggi 3.86
Ahg, memiliki tegangan kerja rendah. Selain itu Keuntungan menggunakan logam lithium sebagai anoda adalah pereduksi yang baik, sangat elektropositif,
stabilitas mekanik yang baik, dan mudah fabrikasi. Wakihara.M
et al
. 1998.
2. Elektroda Positif Katoda
Katoda merupakan elektroda positif, dimana terjadi reaksi setengah sel yaitu reaksi reduksi yan menerima elektron dari sirkuit luar sehingga reaksi kimia
reduksi terjadi pada elektroda ini. Subhan, 2011. Pada dasarnya katoda merupakan elektroda yang fungsinya sama seperti anoda yaitu berfungsi sebagai
tempat pengumpulan ion lithium serta merupakan tempat bagi material aktif, dimana lembaran pada katoda biasanya adalah aluminium Al
foil
. Beberapa karakteristik yang harus dipenuhi suatu material yang digunakan
sebagai katoda antara lain material tersebut terdiri dari ion yang mudah melakukan reaksi reduksi dan oksidasi, memiliki konduktifitas yang tinggi seperti
logam,memiliki kapasitas energi yang tinggi, memiliki kestabilan yang tinggi tidak mudah berubah strukturnya atau terdegradasi baik saat pemakaian maupun
pengisian ulang, harganya murah dan ramah lingkungan. Material yang pertama kali digunakan sebagai katoda adalah LiCoO
2,
kerapatan energi yang dimilikinya sebesar 140 Ahkg namun material ini sudah jarang di gunakan karena
kestabilannya rendah dan harga relatif mahal. Material lain yang saat ini sedang dikembangkan peneliti sering digunakan sebagai katoda yaitu LiMPO
4
M = Fe, Mn, Ni dan Co Subhan,2011.
3. Elektrolit
Kategori