BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Baterai
Baterai adalah sel elektrokimia yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik
dengan suatu reaksi elektrokimia. Komponen utama baterai, yaitu:
1. Elektroda negatif anoda, yaitu elektroda yang melepaskan elektron ke
rangkaian luar serta mengalami proses oksidasi pada proses elektrokimia.
2. Elektroda positif katoda, yaitu elektroda yang menerima elektron dari
rangkaian luar serta mengalami proses reduksi pada proses elektrokimia.
3. Penghantar ion elekrolit, yaitu media transfer ion Triwibowo, 2011.
2.2 Jenis-jenis Baterai
Berdasarkan kemampuannya untuk dikosongkan discharged dan diisi ulang recharged baterai terbagi menjadi dua jenis yaitu sebagai berikut :
1. Baterai Primer
Baterai primer adalah baterai yang tidak dapat diisi ulang. Setelah kapasitas baterai habis, baterai tidak dapat dipakai kembali. Beberapa contoh baterai jenis ini adalah
baterai Seng-Karbon Baterai Kering, baterai Alkalin dan baterai Merkuri. 2.
Baterai Sekunder Baterai sekunder adalah baterai yang dapat diisi ulang. Kemampuan diisi ulang
baterai sekunder bervariasi antara 100-500 kali satu siklus adalah satu kali pengisian dan pengosongan. Beberapa contoh baterai sekunder adalah baterai Ni-
Cd, baterai Ni-MH, dan baterai ion lithium Buchmann, 2001.
Universitas Sumatera Utara
2.3 Baterai Ion Lithium
Secara umum, baterai lithium adalah baterai yang digerakkan oleh ion lithium
Prihandoko, 2008.
Dalam kondisi discharge dan recharge baterai lithium bekerja menurut fenomena interkalasi, dimana ion lithium melakukan migrasi dari katoda lewat elektrolit ke
anoda atau sebaliknya tanpa terjadi perubahan struktur kristal dari bahan katoda dan anoda Prihandoko, 2008. Proses interkalasi pada baterai ion lithium saat charge dan
discharge dapat dilihat di Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Proses Interkalasi pada Baterai Ion Lithium saat Charge dan Discharge
.Triwibowo, 2011 Interkalasi merupakan proses pelepasan ion lithium dari tempatnya distruktur
kristal suatu bahan elektroda dan pemasukan ion lithium pada struktur kirstal bahan elektroda yang lain. Sehingga keunggulan bahan anoda dan katoda terletak pada
stabilitas kristal dalam proses interkalasi dan bahan elektroda harus mempunyai tempat bagi perpindahan ion lithium yang sering disebut host. Oleh karena itu bahan
elektroda harus mempunyai struktur host. Pada umumnya bahan mempunyai tiga kategorimodel dalam melakukan interkalasi yang bergantung pada bentuk host
strukturnya, yaitu interkalasi dalam satu dimensi, dua dimensi dan tiga dimensi, seperti tergambar di Gambar 2.2.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2 Tiga Model Host dari Bahan Katoda dan Anoda Prihandoko, 2008
Baterai lithium termasuk dalam kategori baterai sekunder atau rechargeable battery
, maka baik reaksi reduksi maupun oksidasi terjadi ketika sedang diisi muatan listrik charge dan ketika dikosongkandilepaskan muatan listrik discharge
Ketika baterai lithium dipakai, muatan listrik dalam bentuk elektron mengalir dari kutub anoda melalui beban load ke kutub katoda. Untuk mengimbangi pergerakan
ini, ion-ion lithium yang berasal dari kutub anoda mengalir melalui elektrolit dan menembus pori-pori separator menuju kutub katoda. Kejadian ini terus menerus
terjadi hingga seluruh muatan ion di katoda habis atau mengalamai kesetimbangan muatan. Setelah baterai kosonghabis, proses charging kembali dilakukan.
. Sebelum digunakan, baterai lithium biasanya terlebih dahulu di charge, yang berarti
bahwa aliran elektron dari sumber tegangan mengalir dari katoda ke anoda. Untuk kesetimbangan muatan, ion-ion lithium dari katoda mengalir melalui elektrolit dan
separator menuju kutub anoda hingga kondisi kesetimbangan tercapai.
2.4 Material Katoda
Kategori