Li-ion adalah baterai dengan perawatan rendah, sebuah keuntungan yang tidak dapat diklaim oleh sebagian besar kimia lainnya.Baterai tidak memiliki memori dan tidak perlu berolahraga (pengosongan penuh yang disengaja) agar tetap dalam kondisi yang baik.Self-discharge kurang dari setengah dari sistem berbasis nikel dan ini membantu aplikasi pengukur bahan bakar.Tegangan sel nominal 3.60V dapat langsung memberi daya pada ponsel, tablet, dan kamera digital, menawarkan penyederhanaan dan pengurangan biaya dibandingkan desain multi-sel.Kekurangannya adalah perlunya rangkaian proteksi untuk mencegah penyalahgunaan, serta harga yang mahal.
Jenis Baterai Lithium-ion
Gambar 1 mengilustrasikan prosesnya.
Li-ion adalah baterai dengan perawatan rendah, sebuah keuntungan yang tidak dapat diklaim oleh sebagian besar kimia lainnya.Baterai tidak memiliki memori dan tidak perlu berolahraga (pengosongan penuh yang disengaja) agar tetap dalam kondisi yang baik.Self-discharge kurang dari setengah dari sistem berbasis nikel dan ini membantu aplikasi pengukur bahan bakar.Tegangan sel nominal 3.60V dapat langsung memberi daya pada ponsel, tablet, dan kamera digital, menawarkan penyederhanaan dan pengurangan biaya dibandingkan desain multi-sel.Kekurangannya adalah perlunya rangkaian proteksi untuk mencegah penyalahgunaan, serta harga yang mahal.
Baterai lithium-ion asli Sony menggunakan kokas sebagai anoda (produk batubara).Sejak tahun 1997, sebagian besar produsen Li ion, termasuk Sony, beralih ke grafit untuk mencapai kurva pelepasan yang lebih datar.Grafit adalah bentuk karbon yang memiliki stabilitas siklus jangka panjang dan digunakan dalam pensil timah.Ini adalah bahan karbon yang paling umum, diikuti oleh karbon keras dan lunak.Karbon nanotube belum menemukan penggunaan komersial dalam Li-ion karena mereka cenderung menjerat dan mempengaruhi kinerja.Bahan masa depan yang menjanjikan untuk meningkatkan kinerja Li-ion adalah graphene.
Gambar 2 mengilustrasikan kurva pelepasan tegangan dari Li-ion modern dengan anoda grafit dan versi coke awal.
Beberapa aditif telah dicoba, termasuk paduan berbasis silikon, untuk meningkatkan kinerja anoda grafit.Dibutuhkan enam atom karbon (grafit) untuk mengikat ion lithium tunggal;satu atom silikon dapat mengikat empat ion lithium.Ini berarti bahwa anoda silikon secara teoritis dapat menyimpan lebih dari 10 kali energi grafit, tetapi ekspansi anoda selama pengisian menjadi masalah.Oleh karena itu, anoda silikon murni tidak praktis dan hanya 3-5 persen silikon yang biasanya ditambahkan ke anoda berbasis silikon untuk mencapai siklus hidup yang baik.
Menggunakan lithium-titanate berstruktur nano sebagai aditif anoda menunjukkan masa pakai siklus yang menjanjikan, kemampuan beban yang baik, kinerja suhu rendah yang sangat baik, dan keamanan yang unggul, tetapi energi spesifiknya rendah dan biayanya tinggi.
Bereksperimen dengan bahan katoda dan anoda memungkinkan produsen untuk memperkuat kualitas intrinsik, tetapi satu peningkatan dapat membahayakan yang lain.Apa yang disebut "Sel Energi" mengoptimalkan energi spesifik (kapasitas) untuk mencapai runtime yang lama tetapi pada daya spesifik yang lebih rendah;"Power Cell" menawarkan daya spesifik yang luar biasa tetapi dengan kapasitas yang lebih rendah."Sel Hibrida" adalah kompromi dan menawarkan sedikit dari keduanya.
Produsen dapat memperoleh energi spesifik yang tinggi dan biaya rendah dengan relatif mudah dengan menambahkan nikel sebagai pengganti kobalt yang lebih mahal, tetapi ini membuat sel kurang stabil.Sementara perusahaan pemula mungkin fokus pada energi spesifik yang tinggi dan harga rendah untuk mendapatkan penerimaan pasar yang cepat, keamanan dan daya tahan tidak dapat dikompromikan.Pabrikan terkemuka menempatkan integritas tinggi pada keamanan dan umur panjang.
Sebagian besar baterai Li-ion memiliki desain serupa yang terdiri dari elektroda positif oksida logam (katoda) yang dilapisi pada pengumpul arus aluminium, elektroda negatif (anoda) yang terbuat dari karbon/grafit yang dilapisi pada pengumpul arus tembaga, pemisah dan elektrolit. terbuat dari garam lithium dalam pelarut organik.Informasi lebih lanjut, silakan kunjungi teda battery.com.
Tabel 3 merangkum keuntungan dan keterbatasan Li-ion.
Waktu posting: 26 Juni-2022