Baterai Lithium Indonesia

  Ada beberapa jalan bagaimana sel dapat mengalami korsleting internal yaitu   dengan sel mencapai suhu tinggi, pertumbuhan dendrit logam litium yang menembus separator dan memungkinkan anoda dan katoda menjadi terhubung, atau bahkan karena adanya kotoran memasuki sel selama proses produksi. Gambar 1   Gambar 1. Peristiwa korsleting yang dahsyat. Cara pertama sel mengalami korsleting adalah saat sel mengalami suhu tinggi. Kebanyakan separator terbuat dari polietilen atau polipropilena   atau kombinasi keduanya. Pada suhu rendah 90°C pori-pori separator ini mulai menutup dan sekitar 120°C–130°C separator akan meleleh dan ketika hal ini terjadi   separator polietilen atau polipropilen mulai menyusut. Penyusutan separator memungkinkan elektroda anoda dan katoda   bersentuhan satu sama lain, menciptakan arus pendek di dalam sel dan   terjadi hubungan pendek internal. Tapi apa yang sebenarnya terjadi selama peristiwa hubung singkat internal pada sel...

Prinsip kerja sederhana dari baterai ialah energi kimia dikonversi menjadi energi listrik, atau sebaliknya. Pada baterai ion lithium lebih dikenal sebagai reaksi reduksi dan reaksi oksidasi. Reaksi penambahan jumlah elektron dari molekul atau atom disebut reaksi reduksi, sedangkan reaksi pengurangan jumlah elektron dari molekul atau atom disebut reaksi oksidasi [1]. Berikut skema charge discharge untuk baterai ion lithium seperti Gambar 1 [2] Gambar 1. Skema prinsip pengisian dan pengosongan baterai sekunder ion lithium[2] Dalam baterai ion lithium, katoda dan anoda masing-masing terdiri dari bahan yang berbeda yang dapat disematkan secara reversibel dan melepaskan ion lithium. Terdapat separator dan garam lithium sebagai elektrolit kemudian dilarutkan dalam campuran pelarut seperti dimetil karbonat, etilen karbonat (EC), atau propilen karbonat (PC) [3]. Selama pengisian, ion Li+ dilepaskan dari katoda dan mendapatkan elektron pada anoda, yang direduksi menjadi lithium dan d...

Membuat pori-pori di dalam partikel elektroda berukuran mikrometer adalah metode lain yang efektif untuk meningkatkan kinerja bahan elektroda. Elektroda berpori berukuran mikrometer tersebut memiliki keuntungan pada pengumpulan arus yang mudah dan memperpendek jalur difusi ion lithium. Struktur berpori meningkatkan luas permukaan, sehingga menghasilkan lebih banyak daerah permukaan untuk lithium untuk dimasukkan ke dalam bahan elektroda, sedangkan dinding setebal nanometer memperpendek jarak difusi lithium. Sorensen dkk. Menyiapkan Li4Ti5O12 berpori makro tiga dimensi (3D) menggunakan template kristal koloid poli (metil metakrilat) dan prekursor berair organik logam. Kinerja elektroda terkait erat dengan rongga dalam template yang diisi oleh prekursor cair organik logam. Jika rongga tidak terisi penuh, laju kemampuan Li4Ti5O12 dapat ditingkatkan secara signifikan, sementara kinerja berkurang dengan rongga yang terisi penuh karena penurunan porositas dan peningkatan ketebala...

Lithium ferro phosphate (LiFePO4  / LFP) adalah katoda ion lithium yang telah dipelajari pada penelitian Goodenough pada tahun 1997 (Padhi AK et al, 1997). Sejak penemuannya, kemajuan besar telah dibuat dalam meningkatkan dan memahami struktur, kinerja elektrokimia dan teknik sintesis LFP. LFP ini memiliki dua tipe utama yaitu tipe yang berstruktur NASICON yaitu Li3Fe2(PO4)3, Li2FeTi(PO4)3, atau LiFeP2O7 dan tipe yang berstruktur olivine yaitu LiFePO4. Jika dibandingkan antara Li3Fe2(PO4)3 dengan LiFePO4 sebagai material pembentuk katoda menunjukkan bahwa keduanya memenuhi kriteria sebagai material katoda pada baterai ion litium, karena keduanya memiliki reversibility yang baik untuk pasangan redoks Fe3+/Fe2+ (Zhang, 2012). Potensial redoks dari LiFePO4 vs. Li/Li+ sebesar 3,45 V lebih tinggi dibandingkan NASICON yaitu 2,8 V untuk Li3Fe2(PO4)3 dan 2,75 V untuk Li2FeTi(PO4)3 meskipun masih rendah bila dibandingkan dengan Li2FeP2O7 sebesar 3,5 V. Kapasitas teoritis NASICON...

Anoda Li4Ti5O12 adalah pengganti dari anoda grafit. Penggunaan anoda grafit dapat menimbulkan terbentuknya lapisan tipis SEI (solid electrolyte interphase) di permukaan anoda grafit pada tegangan rendah (~0.8 V) karena elektrolit yang berinteraksi dengan permukaan anoda grafit. Lapisan SEI tersebut akan menghambat transportasi ion Li+ ketika proses charging dan discharging serta dapat menurunkan kemampuan elektrokimia dari baterai lithium ion (Zhao, et al., 2015) dan (Scrosati & Garche, 2010). Li4Ti5O12 (Lithium titanate atau LTO ) pertama kali dilaporkan oleh Jonker Tahun 1956 memiliki rumus kimia lain yaitu Li1.33Ti1.67O4 atau Li4/3Ti5/3O4 sehingga LTO memiliki struktur kristal cubic spinel dengan stoikiometri AB2O4 (Zhao, et al., 2015). A dan B merupakan kation, masing-masing menunjukkan bentuk site yang berbeda yaitu A (tetrahedral) dan B (oktahedral) sedangkan O merupakan anion. Jumlah anion tiap site berbeda-beda, pada site A terdapat 4 anion berupa oksigen...

Baterai lithium ion (LIB) komersial pertama kali diproduksi oleh Sony Corporation (Sony Co) di Jepang pada  tahun 1991  (Reddy, et al., 2013). Pada Tahun 2018, biaya produksi LIB di seluruh dunia telah mencapai US$ 36,20 miliar dan diperkirakan akan mencapai US$ 109,72 miliar pada Tahun 2026. Hal ini berarti LIB semakin banyak digunakan sebagai sumber daya penyimpan energi pada kendaraan listrik dan perangkat elekronik portable (Size, 2019). Katoda yang digunakan pada baterai lithium ion komersial adalah lithium cobalt oxide (LiCoO2) dan grafit (C) sebagai material anoda. Elektrolit yang digunakan merupakan larutan garam seperti LiPF6 yang dilarutkan pada pelarut ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC) dan dimethyl carbonate (DMC). Selain itu, terdapat komponen separator yang biasa terbuat dari polimer seperti poly (vinylidene fluoride-co hexa fluoro propylene) (PVDF-HFP). Prinsip dari proses interkalasi dan deinterkalasi ion lithium (Li+) pada elektroda...