Baterai listrik: Perbedaan antara revisi

'''Baterai''' ([[kata serapan|serapan]] dari [[bahasa Belanda]]: ''batterij'') adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih [[sel elektrokimia]] dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik seperti [[senter]], [[ponsel]], dan [[mobil listrik]].<ref>{{cite book|title=Battery Reference Book|edition=third|last=Crompton|first=T.R.|date=2000-03-20|publisher=Newnes|page=Glossary 3|isbn=978-0-08-049995-6|url=https://books.google.com/?id=QmVR7qiB5AUC&lpg=PA11&dq=battery%20one%20or%20more%20cells&pg=PA11#v=onepage&q&f=false|accessdate=2016-03-18}}</ref> Ketika baterai memasok [[daya listrik]], terminal positifnya adalah [[katode]] dan terminal negatifnya adalah [[anoda]].<ref name="Pauling1988">{{cite book|last1=Pauling|first1=Linus|title=General Chemistry|url=https://archive.org/details/generalchemistry00paul_0|date=1988|publisher=Dover Publications, Inc.|location=New York|isbn=978-0-486-65622-9|page=[https://archive.org/details/generalchemistry00paul_0/page/539 539]|chapter=15: Oxidation-Reduction Reactions; Electrolysis.}}<!--|accessdate=13 May 2016--></ref> Terminal bertanda negatif adalah sumber elektron yang akan mengalir melalui rangkaian listrik eksternal ke terminal positif. Ketika baterai dihubungkan ke beban listrik eksternal, reaksi [[redoks]] mengubah reaktan berenergi tinggi ke produk berenergi lebih rendah, dan perbedaan [[Energi bebas Gibbs|energi-bebas]] dikirim ke sirkuit eksternal sebagai energi listrik.<ref name="Schmidt-Rohr 18">{{Cite journal | doi=10.1021/acs.jchemed.8b00479|title = How Batteries Store and Release Energy: Explaining Basic Electrochemistry| journal=Journal of Chemical Education| volume=95| issue=10| pages=1801–1810|year = 2018|last1 = Schmidt-Rohr|first1 = Klaus|bibcode = 2018JChEd..95.1801S}}</ref> Secara historis istilah "baterai" secara khusus mengacu pada perangkat yang terdiri dari beberapa sel, namun penggunaannya telah berkembang untuk memasukkan perangkat yang terdiri dari satu sel.<ref>{{cite book|title=Batteries for Portable Devices|first=Gianfranco|last=Pistoia|date=2005-01-25|publisher=Elsevier|isbn=978-0-08-045556-3|page=1|url=https://books.google.ca/books?id=XMe1EnEMuMEC&lpg=PA1&dq=battery%20two%20or%20more%20cells&pg=PA1#v=onepage&q&f=false|accessdate=2016-03-18}}</ref>

 

 

Kutub yang bertanda positif menandakan bahwa memiliki energi potensial yang lebih tinggi daripada kutub bertanda negatif. Kutub bertanda negatif adalah sumber elektron yang ketika disambungkan dengan rangkaian eksternal akan mengalir dan memberikan energi ke peralatan eksternal. Ketika baterai dihubungkan dengan rangkaian eksternal, [[elektrolit]] dapat berpindah sebagai ion di dalamnya, sehingga terjadi reaksi kimia pada kedua kutubnya. Perpindahan ion dalam baterai akan mengalirkan arus listrik keluar dari baterai sehingga menghasilkan kerja.<ref>{{cite web|url=http://www.merriam-webster.com/dictionary/battery|title=Battery - Definition of battery by Merriam-Webster|work=merriam-webster.com}}</ref> Meski sebutan ''baterai'' secara teknis adalah alat dengan beberapa sel, sel tunggal juga umumnya disebut baterai.

Baterai litium sulfur terdiri dari anode berupa logam litium dan katode berupa sulfur (S₈). Kelebihan utama dari baterai litium sulfur adalah rapat energinya yang sangat tinggi secara teoretik yaitu 2.500 Wh/kg, sekitar lima kali rapat energi yang baterai litium ion yang saat ini ada di pasaran. Oleh karena itu, baterai ini dianggap sangat berprospek untuk aplikasi seperti mobil listrik yang membutuhkan penyimpanan banyak energi dalam ruangan dan berat yang kecil.<ref name=":0">L.C.L.L. Shaw, Recent advances in lithiumesulfur batteries, Journal of Power Sources, 267 (2014) 770 - 783.</ref><ref name=":1">G. Aldridge, Li-S Lithium Sulfur: An Energy Revolution, 2018.</ref> Namun begitu, ada satu kekurangan utama dari baterai litium sulfur. Kekurangan tersebut adalah umur baterai yang sangat rendah karena ketidakmampuan baterai untuk mengulang banyak siklus pemakaian. Setelah beberapa kali penggunaan, kapasitas baterai litium sulfur sudah turun sangat drastis menjadi rendah. Hal ini disebabkan terbentuknya senyawa-senyawa sulfida tak diinginkan pada saat proses pemakaian dan pengisian.<ref name=":0" /><ref name=":1" />

 

 

Kekurangan yang menyebabkan baterai logam udara ini masih sangat jauh dari aplikasi komersial ada 4. Yang paling utama adalah sulitnya mendapatkan elektrolit yang cocok dan memiliki seluruh sifat yang diinginkan yaitu stabil dengan logam dan bisa melarutkan udara, tidak beracun, serta rentang elektrokimia yang luas. Kekurangan lainnya adalah pembentukan ''solid electrolyte interphase'' (SEI) karena logam bereaksi dengan elektrolit, risiko korsleting karena tumbuhnya dendrit, dan stabilitas katode tempat terjadi reaksi yang biasanya diperankan oleh karbon.<ref>D. Georgi, Metal Air Batteries, Half a Fuel Cell?, 42nd Power Sources Conference, 2010.</ref>