Baterai Lithium Indonesia

  Beberapa dekade terakhir telah diamati peningkatan dramatis dalam konduktivitas ionik elektrolit padat,  dan pengembangan elektrolit padat superionik dengan konduktivitas ionik sebanding atau bahkan  lebih tinggi dari elektrolit cair konvensional.  Namun, Ilmuwan telah menyadari bahwa transportasi ionik bukanlah satu-satunya properti  yang diperlukan untuk baterai padat berkinerja tinggi. Pemahaman menyeluruh tentang beberapa sifat lain dari  elektrolit padat, termasuk konduktivitas elektronik (82), stabilitas elektrokimia (79), mekanik  properti (83), stabilitas termal (84), kemampuan proses dan skalabilitas (85), juga diperlukan. Di samping itu,  stabilitas antarmuka antara elektroda dan elektrolit padat pada dasarnya berbeda dari baterai ion lithium  konvensional dan oleh karena itu diperlukan upaya di masa depan untuk memahami dan mengatasi masalah besar  resistensi antarmuka antara elektroda padat dan elektrolit padat. Mengingat t...

Meskipun baterai ion lithium padat telah menarik minat yang besar baik dari industri maupun akademisi, namun kenyataannya tidak demikian baterai padat bukanlah sebuah konsep baru. Baterai padat pertama dikembangkan jauh sebelum baterai berbasis elektrolit cair pertama. Di dalam tulisan ini, akan dijelaskan gambaran singkat tentang sejarah baterai padat dan pengembangan elektrolit padat.  1800–1980 Perkembangan konduktor ionik padat dimulai dengan konduktor ion perak. Faraday menemukan transpor padat ion Ag+ dalam Ag2S pada tahun 1833 (30). Sebelum tahun 1960an,  elektrolit padat konduktif yang paling banyak dikenal adalah AgI dan nilai konduktivitas ioniknya sekitar 10-6 S/cm pada  25 °C (30, 31). Karena konduktivitas ionik yang rendah, elektrolit padat belum diskale up di industri. Pada tahun 1960an, elektrolit padat Ag3SI yang bersifat konduktif ionik tinggi dikembangkan, dan  konduktivitas ionik adalah 0,015 S/cm pada suhu kamar (30), yang melebihi AgI sebanyak em...

 Keamanan Tinggi Berbeda dengan bahan cair atau polimer yang telah menyebabkan banyak kecelakaan kebakaran, bahan elektrolit anorganik padat relatif sulit terbakar meskipun dipanaskan atau teroksidasi tinggi. Sebuah studi  detail  untuk membandingkan pelepasan panas baterai dengan elektrolit yang berbeda menunjukkan bahwa SSB memiliki  tingkat keamanan yang jauh lebih tinggi dibandingkan baterai elektrolit cair konvensional  (14), meskipun studi kuantitatif lebih lanjut masih diperlukan untuk mengkonfirmasi keamanan intrinsik SSB. Selain itu, elektrolit padat berpotensi mencegah pembentukan dendrit yang menyebabkan masalah keamanan serius pada baterai logam Li dengan elektrolit cair (15). Selanjutnya, konduktivitas termal  bahan padat biasanya lebih tinggi daripada bahan cair, dan oleh karena itu penggunaan  elektrolit padat dapat membantu menghilangkan titik panas di dalam baterai. Distribusi suhu  yang tidak seragam  di dalam baterai t...

Mengganti elektrolit cair dengan padat akan menyebabkan perubahan sifat yang drastis antarmuka  elektroda dan elektrolit dalam sebuah baterai ion lithium. Padahal banyak kesulitan yang mendasar mengenai pemahaman dan optimalisasi antarmuka elektrolit padat dan elektroda padat yang masih harus diatasi, telah dibuktikan bahwa baterai elektrolit padat/SSB dapat memberikan kepadatan daya yang lebih tinggi dibandingkan LIB konvensional dengan elektrolit cair [1]. Kinerja kinetik SSB yang luar biasa terutama adalah  karena alasan berikut. Pertama, konduktivitas ionik dari banyak elektrolit padat telah ditentukan  sebanding atau lebih tinggi dari elektrolit cair, terutama pada suhu rendah (Gambar 1a).  Mengingat jumlah transfer litium-ion elektrolit padat pada suhu dibawah 0oC sangat mendekati satu,  yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan elektrolit cair konvensional, litium diangkut dalam banyak padatan  elektrolit memang lebih cepat dibandingkan dengan elekt...

Konflik antara konsumsi energi yang terus meningkat dan kekhawatiran masyarakat mengenai perubahan iklim menuntut masa depan energi yang berkelanjutan untuk memanen, menyimpan, dan menghasilkan energi yang bersih. Baterai isi ulang yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi kimia secara reversibel telah dianggap sebagai salah satu teknologi paling menjanjikan untuk penyimpanan energi. Baterai litium-ion (LIB) telah berhasil memberi daya pada perangkat elektronik portabel dan peralatan listrik kecil. Namun, masih ada tantangan pada penerapan yang lebih luas teknologi ini dalam penyimpanan energi skala besar. Meskipun faktanya  bahwa peningkatan kepadatan energi LIB telah diamati secara bertahap selama tiga dekade terakhir dan  diprediksi bahwa nilai kepadatan energi LIB akan segera mencapai batas maksimalnya[ 1]. Dorongan terus-menerus untuk meningkatkan penyimpanan energi dengan volume baterai yang lebih kecil memicu  masalah keamanan yang serius dengan banyak kece...

Baterai solid-state (Baterai Padat), saat ini telah dikembangkan di beberapa negara, mungkin menawarkan beberapa peluang terbaik untuk “komersialisasi beyond lithium”. Deskripsi paling sederhana dari baterai solid-state adalah  baterai yang menggantikan elektrolit cair tradisional dengan padat, gel, atau  komposit padat/gel. Dalam baterai lithium-ion tradisional  elektrolit adalah media di mana ion litium dihantarkan. Dalam  baterai solid-state yang media cairnya dilepas dan diganti dengan elektrolit padat  ringan. Daripada menghantarkan ion litium seperti yang dilakukan dalam cairan, padatan elektro lit mendifusikan ion litium dari anoda ke katoda dan kemudian kembali. Ada dua   metode difusi dimana ion litium dapat ditransfer melalui padatan  elektrolit. Yang pertama disebut difusi kekosongan , yang terjadi ketika lithium-ion  berpindah dari posisi semula ke posisi kosong yang bersebelahan dengannya. Ini terbuka  mencari lowongan ...

Baterai lithium ion pertama kali dikomersialisasikan oleh Sony Corporation (Sony Co) di Jepang pada tahun 1990 dan menjadi sumber tenaga pada peralatan elektronik seperti telepon genggam, laptop, kamera dan kendaraan listrik. Baterai ion lithium merupakan baterai yang digerakkan oleh ion Li+ di dalam sel baterai untuk menyimpan muatan listrik melalui proses penyisipan dan pelepasan. Baterai ion lithium termasuk dalam jenis baterai isi ulang (rechargeable) karena memiliki sifat balik arah (reversible) pada saat charge/discharge. Baterai ion lithium memiliki empat komponen utama yaitu katoda, anoda, elektrolit dan separator. Katoda sebagai kutup positif memiliki potensial lebih tinggi dari anoda memiliki peran sebagai sumber dari ion Li+. Ion Li+ akan lepas dari katoda menuju anoda ketika mengalami proses charging dan menangkap elektron. Prinsip kerja baterai ion lithium dengan katoda LiCoO2 dan katoda grafit dapat ditunjukkan pada Gambar 1. Gambar 1.Skema proses charging dan d...