 |
| Sumber foto : https://idntechcode.com/baterai/ |
Baterai
merupakan alat yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik
(Moulson, et.al, 2003). Dilansir dari Amazine.co, Alessandro Volta, seorang
fisikawan Italia, adalah orang pertama yang menemukan baterai pada tahun 1800.
Berikut perkembangan baterai dari tahun ke tahun:
1748 – Istilah
‘baterai’ mulai dikenal setelah Benjamin Franklin mendefinisikannya sebagai
susunan pelat kaca yang diberi arus.
1780-1786 – Teori bahwa
aliran listrik terdapat di sel-sel hewan dikemukakan oleh Luigi Galvani, yang
menyediakan landasan bagi ilmuwan lain untuk penelitian lebih lanjut.
1800 – Alessandro Volta
menemukan tumpukan volta, yang merupakan baterai pertama yang menghasilkan arus
listrik konsisten.
1836 – Sel Daniel
diciptakan oleh John Daniel, yang terdiri dari seng dan elektrolit tembaga dan
dianggap jauh lebih aman daripada baterai yang ditemukan oleh Volta.
1839 – Sel bahan bakar
pertama diciptakan oleh William Grove, yang menghasilkan arus listrik dengan
menyatukan oksigen dan hidrogen.
1839-1842 – Berbagai
ilmuwan dan penemu banyak melakukan penyempurnaan terhadap baterai dengan
menggunakan elektroda cair untuk menghasilkan listrik.
1859 – Baterai
timbal-asam (aki) yang bisa diisi ulang diciptakan oleh penemu Perancis, Gaston
Plante. Mobil dan kendaraan bermotor lain masih menggunanakan aki hingga kini.
1866 – Baterai
karbon-seng dipatenkan oleh seorang Prancis bernama Georges Leclanche.
1881 – Baterai pertama
yang memiliki elektroda negatif dan pot berpori dalam wadah seng ditemukan dan
dipatenkan oleh JA Thiebaut.
1881 – Baterai sel
kering pertama ditemukan oleh Carl Gassener. Penemuan ini juga menuai sukses
secara komersial.
1899 – Baterai
nikel-kadmium, yang menggunakan
nikel untuk elektroda positif dan kadmium untuk negative serta juga dapat diisi ulang, ditemukan oleh Waldmar
Jungner dari Swedia
1901 – Baterai nickel-iron
ditemukan oleh Thomas Edison (USA).
1932 – Schlecht and
Ackermann (Germany) ditemukan teknik sintered pole plate atau pelat kutub yang
dipadatkan.
1947 – Neumann (France)
Sukses membuat sealing baterai nickel-cadmium
1949 – Baterai alkaline
kecil diciptakan oleh Lew Urry.
1954 – Baterai surya
pertama diciptakan oleh Calvin Fuller, Daryl Chapin, dan Gerald Pearson
1960-an – Union Carbide (Amerika Serikat)
Mengembangkan baterai alkalin primer
1970 – Penemuan baterai
litium non-rechargeable diusulkan oleh
ahli kimia Inggris M. Stanley Whittingham
1970-an – Union Carbide
(Amerika Serikat) melakukan pengembangan baterai timbal/asam dengan pengaturan
kutup
1973 - Adam Heller mengusulkan
baterai lithium thionyl chloride, masih digunakan dalam peralatan medis implan
dan dalam sistem pertahanan di mana umur simpan lebih dari 20 tahun, kepadatan
energi yang tinggi, dan / atau toleransi untuk suhu operasi yang ekstrim
diperlukan.
1983 - Michael M. Thackeray , Peter Bruce , William David, dan John Goodenough
mengembangkan spinel mangan sebagai bahan katoda yang relevan secara komersial
untuk baterai lithium-ion.
1985 - Akira Yoshino merakit sel prototipe menggunakan bahan
karbon di mana ion lithium dapat dimasukkan sebagai satu elektroda, dan lithium
cobalt oxide (LiCoO2 ) seperti yang lainnya. Ini meningkatkan
keamanan secara dramatis. LiCoO2 mengaktifkan produksi skala industri dan mengaktifkan
baterai lithium-ion komersial.
1991 – Sanyo (Japan)
melakukan pengenalan pertama baterai komersial NiMH
1991 – Sony (Japan)
Mengenalkan pertama kali baterai komersial Li-ion. Tipe paling umum sel sekunder (dapat diisi ulang) dan dijumpai dalam
hampir semua alat elektronik portabel.
1999
– Kordesch (Kanada) Komersialisasi baterai alkalin yang dapat dipakai ulang
1999 – Kordesch
(Kanada) Komersialisasi baterai Li-ion polimer
2001 – Christopher Johnson, Michael Thackeray, Khalil Amine, dan
Jaekook Kim mengajukan paten untuk katak kaya NMC berdasarkan struktur
domain dalam baterai lithium.
2001 – Zhonghua Lu dan Jeff Dahn mengajukan
paten untuk kelas lithium
nickel manganese cobalt oxide (NMC) bahan elektroda positif, yang menawarkan peningkatan
keamanan dan kepadatan energi dibandingkan lithium cobalt oxide yang banyak
digunakan.
2002 – Namun-Ming Chiang dan kelompoknya di MIT menunjukkan peningkatan
substansial dalam kinerja baterai lithium dengan meningkatkan konduktivitas
bahan dengan mendopingnya dengan aluminium , niobium ,
dan zirkonium . Mekanisme yang tepat menyebabkan peningkatan
menjadi subjek perdebatan luas.
2004 – Namun-Ming Chiang kembali meningkatkan
kinerja dengan memanfaatkan partikel besi fosfat lithium berdiameter
kurang dari 100 nanometer. Ini menurunkan kepadatan partikel hampir seratus kali lipat,
meningkatkan luas permukaan elektroda positif dan meningkatkan kapasitas dan
kinerja. Komersialisasi menyebabkan pertumbuhan cepat
di pasar untuk LIB berkapasitas lebih tinggi, serta pertempuran pelanggaran
paten antara Chiang dan John Goodenough .
2005 – Y Song, PY Zavalij, dan M. Stanley Whittingham melaporkan bahan katoda
vanadium fosfat dua-elektron baru dengan kepadatan energi yang tinggi
2011 – Katoda katoda mangan kobalt oksida (NMC) nikel , yang dikembangkan
di Argonne National
Laboratory ,
diproduksi secara komersial oleh BASF di Ohio.
2011 – Baterai lithium-ion menyumbang 66% dari semua penjualan
baterai sekunder portabel (yaitu yang dapat diisi ulang) di Jepang.
2012 – John Goodenough, Rachid Yazami dan AkiraYoshino menerima Medali IEEE 2012 untuk Teknologi
Lingkungan dan Keselamatan untuk mengembangkan baterai lithium
ion.
2014 – John Goodenough, Yoshio Nishi, Rachid Yazami dan Akira
Yoshino dianugerahi Hadiah Draper Charles Stark dari National Academy of
Engineering atas
upaya perintis mereka di lapangan.
2014 – Baterai komersial dari Amprius Corp mencapai 650 Wh / L (kenaikan
20%), menggunakan silikon anoda dan dikirim ke pelanggan.
2016 – Z. Qi, dan Gary Koenig melaporkan metode yang dapat
diskalakan untuk menghasilkan LiCoO berukuran sub-mikrometer menggunakan pendekatan berbasis
template.
2019 – Hadiah Nobel Kimia diberikan kepada
John Goodenough, Stanley Whittingham dan Akira Yoshino "untuk pengembangan
baterai ion lithium".
 |
Ilustrasi baterai lithium (sumber: forbes.com)
|
Perkembangan dan penggunaan baterai
lithium-ion menjadi tulang punggung revolusi perangkat mobile, laptop,
computer, kendaraan listrik, bahkan beberapa di antaranya menyebut temuan ini
memberi dampak sebesar temuan transistor. Kelebihan
dari baterai litium-ion ini adalah kapasitasnya yang besar, ringan, dan dapat
diisi ulang.
Rencana pengembangan oleh John Goodenough adalah
mengganti lithium dengan sodium sebagai material utama.Meskipun lithium bukan
material langka, sodium menawarkan kemudahan lebih baik karena dapat
diekstraksi dari air laut. Karena itu, sejumlah analis memprediksi biaya dari
baterai baru yang dikembangkan Goodenough akan lebih murah ketimbang
lithium-ion saat ini.
Namun hampir
dapat dipastikan butuh waktu lama sebelum baterai ini dapat dikembangkan untuk kebutuhan
praktis. Sebagai perbandingan, teknologi lithium-ion baru digunakan secara
komersial lebih dari satu dekade setelah Goodenough ikut mengembangkannya.
Referensi :
Errahmah, S. (2016). Pengaruh Penambahan Sio2 (X= 1,
5; 2; 2, 5) Pada Pembentukan Natrium Superionik Konduktor (Na1+ Xzr2sixp3-Xo12)
Dan Sifat Konduktifitas Ionik Baterai Elektrolit Padat (Doctoral
dissertation, Institut Teknologi Sepuluh Nopember) (http://repository.its.ac.id/id/eprint/71779).
Nureza, A. M. (2017). Analisis Pengaruh Komposisi
Glycine Pada Proses Sintesa Anoda Fe2O3 Untuk Aplikasi Baterai Ion Lithium (Doctoral
dissertation, Institut Teknologi sepuluh Nopember) (http://repository.its.ac.id/id/eprint/43343).
http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/56630/Chapter%20II.pdf?sequence=4&isAllowed=y
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Lithium-ion_battery