Selama proses charge baterai, terjadi pergerakan Ion lithium dari elekroda positif katoda melalui elektrolit dan separator menuju ke elektroda negatif anoda.
Sedangkan pada proses discharge, ion lithium pada elektroda negatif anoda bergerak menuju elekroda positif katoda melalui elektrolit dan separator,
sehingga menghasilkan densitas enegi pada baterai. Ini merupakan reaksi reduksi- oksidasi redoks antara dua elektroda, dimana proses charging untuk baterai ion
lithium dengan Li
-x
CoO
2
sebagai material elektroda positif dan grafit sebagai bahan elektroda negatif diilustrasikan pada Gambar 2.1.
Reaksi yang terjadi pada sistem baterai lithium merupakan reaksi reduksi dan oksidasi yang terjadi pada katoda dan anoda baterai. Reaksi Reduksi
adalah reaksi penambahan elektron oleh suatu molekul atau atom sedangkan reaksi oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron pada suatu molekul atau
atom. Pada percobaan ini material yang dipakai pada adalah LiC
6
dan material katoda yang digunakan LiCoO
2
. Maka reaksi yang terjadi : Pada anode
: Li
x
C
6
xLi
+
+ xe
-
+ C
6
2.1 Pada katode :
Li
1-x
CoO
2
+ xLi
+
+ xe
-
LiCoO
2
Reaksi total : Li
x
C
6
+ Li
1-x
CoO
2
Li
x
C
6
+ LiCoO
2
Suatu material elektrokimia dapat berfungsi dengan baik sebagai elektroda anoda maupun katoda bergantung pada pemilihan material yang akan menentukan
karakteristik perbedaan nilai tegangan kerja dari kedua material yang dipilih. Untuk memperoleh perbedaan potensial yang besar maka material katoda
harus memiliki tegangan kerja yang besar dan material anoda harus memiliki tegangan kerja yang kecil.
2.3 Material Anoda
Bahan anoda yang sering digunakan sebagai komponen sel baterai lithium rechargeable
adalah garfitkarbon dan logam lithium. Kedua material tersebut memenuhi syarat sebagai suatu material untuk proses interkalasi.
Ada tiga syarat utama yang harus dimiliki material anoda pada baterai ion lithium yaitu sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
1. Potensial penyisipan dan pelepasan ion lithium pada anoda harus sekecil mungkin.
2. Banyaknya ion lithium yang dapat dimuat oleh material anoda harus besar untuk mencapai kapasitas spesifik yang besar.
3. Host pada anoda harus menahan penyisipan dan pelepasan ion lithium yang berulang-ulang tanpa kerusakan strukturnya untuk memperoleh siklus hidup yang
panjang Yao, 2003. Penggunaan karbon sebagai bahan anoda pada baterai ion lithium pertama
kali dikomersialisasikan oleh Sony Corporation pada tahun 1991 pada peluncuran baterai ion lithium rechargeable LiCoO
2
. Lapisan karbon, khususnya grafit digunakan sebagai bahan anoda karena memiliki konduktivitas elektron yang
tinggi 10
3
-10
4
Scm, biayanya rendah, kapasitasnya yang baik, siklus hidupnya yang panjang Courtel et al, 2011.
Dalam teknologi baterai ion lithium, tegangan sel dan kapasitasnya sangat ditentukan oleh bahan anoda yang juga merupakan faktor pembatas dalam laju
migrasi lithium. Untuk setiap berat material anoda, jumlah ion lithium yang dilepaskan material anoda saat charge dan jumlah ion lithium yang kembali dalam
waktu tertentu ke material anoda saat discharge menggambarkan densitas energi dan densitas power sel baterai. Semakin banyak ion lithium dipindahkan dari
anoda ke katoda maka semakin besar pula densitas energi sel baterai. Semakin banyak ion lithium yang kembali ke anoda ke katoda setiap detiknya, maka
semakin besar densitas powernya. Performarate capability elektrokimia sel baterai pada baterai ion lithium
sangat tergantung pada tegangan kerja, konduktivitas, tegangan oksidasireduksi, arus oksidasireduksi, kapasitas charge-discharge dan hambatan charge transfer.
Mekanisme charge transfer ini berkaitan erat dengan proses difusi dan konduktivitas elektronik dan ionik dari komponen pembentuk sel baterai.
2.4 Elektrolit
