Baterai Lithium Ion Vs. Asam Timbal

Dua jenis baterai yang paling Anda kenal, mungkin tanpa Anda sadari, adalah baterai asam timbal dan baterai lithium ion. Sebagian besar mobil di Amerika membawa baterai asam timbal on-board, sementara hampir setiap Blackberry dan komputer laptop mendapatkan kekuatannya dari baterai lithium ion. Satu jenis baterai baik untuk mobil Anda dan yang lainnya untuk ponsel Anda berasal dari bahan kimia yang digunakan di dalam setiap jenis baterai.

Baterai adalah perangkat elektrokimia, yang berarti menghasilkan listrik melalui reaksi kimia terkontrol antara zat yang berbeda. Sebagian besar baterai, termasuk baterai lithium ion dan baterai asam timbal, termasuk anoda, katoda, dan zat di antara keduanya berfungsi sebagai elektrolit. Anoda biasanya terminal positif, dan arus listrik mengalir ke dalamnya ketika baterai sedang digunakan. Katoda biasanya terminal negatif, dan ketika digunakan arus listrik mengalir keluar darinya. Kimia di antara mereka adalah yang menyediakan arus listrik dengan muatannya, tetapi mereka membutuhkan zat ketiga dalam bentuk elektrolit untuk berfungsi sebagai media. Jika anoda dan katoda bersentuhan, hasilnya akan menjadi korsleting.

Anoda dan katoda dalam baterai asam timbal yang khas terbuat dari timbal dan timbal dioksida, dan mereka dijembatani oleh elektrolit dari larutan yang kira-kira sepertiga asam sulfat. Saat baterai mengeluarkan listrik, reaksi kimia secara bertahap mengubah kedua elektroda menjadi timbal sulfat. Mengisi ulang baterai sebagian membalikkan konversi itu.

Baterai lithium ion menggunakan berbagai zat, dengan elemen umum adalah migrasi lithium antara elektroda selama reaksi yang menghasilkan listrik. Grafit biasanya digunakan untuk membuat anoda, sedangkan katoda dapat dibuat dari litium cobalt oksida, litium besi fosfat atau litium mangan oksida, dan bahan berbasis litium lainnya. Elektrolit biasanya merupakan larutan garam litium dalam pelarut organik. Mengisi ulang baterai lithium ion membalikkan migrasi lithium dalam kimia baterai.

Baterai asam timbal adalah salah satu desain baterai isi ulang tertua yang praktis, berasal dari pertengahan abad ke-19. Mereka memiliki salah satu desain baterai energi-ke-berat dan energi-ke-volume terendah yang pernah ada, menjadikannya sangat besar dan berat untuk jumlah total daya yang dapat mereka keluarkan. Apa yang mereka lakukan untuk mereka adalah bahwa mereka memiliki rasio lonjakan-terhadap-berat yang sangat tinggi, yang berarti mereka dapat memberikan sentakan besar listrik sekaligus. Ini membuatnya sempurna untuk aplikasi yang membutuhkan lonjakan daya yang besar dan tiba-tiba, seperti starter mobil. Baterai asam timbal juga murah untuk diproduksi. Namun, mereka tidak terlalu baik dalam peran yang membutuhkan pasokan listrik yang stabil, rendah atau menengah dalam jangka waktu yang lama. Mereka juga memiliki waktu pengisian yang lama.

Terutama jika dibandingkan dengan baterai asam timbal, desain ion litium memiliki rasio daya terhadap berat dan daya terhadap volume yang tinggi. Sulit membayangkan komputer laptop modern, ponsel, dan perangkat elektronik haus daya lainnya tanpa ini baterai, karena untuk memenuhi permintaan daya tersebut dengan desain baterai lain berarti baterai lebih kikuk dengan baterai yang lebih pendek seumur hidup. Bahkan ada baterai lithium ion dengan kemampuan lonjakan besar, seperti baterai asam timbal. Namun, mereka memiliki dua kelemahan besar. Pertama, mereka sangat mahal untuk dibuat. Kedua, kemampuan mereka untuk menahan muatan berkurang bahkan saat baterai tidak digunakan. Baterai asam timbal dapat terus bekerja dengan kapasitas yang baik selama beberapa tahun. Siapa pun yang telah menyimpan baterai ponsel atau laptop yang sama selama satu atau dua tahun mengetahui hal yang sama tidak dapat dikatakan sebagai baterai lithium ion biasa.