Pemanfaatan Grafit dengan Matriks Polimer EVA (Ethylene Vinyl Acetate Copolymer) dan Carbon Black Sebagai Peningkat Daya Tahan Anode Baterai Padat Lithium Ion Pada Suhu Tinggi.

Penggunaan baterai ion lithium yang ada saat ini keberadaannya sudah sangat melimpah di bumi. Dipakai di hampir semua produk elektronika, terutama telepon selular, laptop, kamera digital, handycam, kalkulator, dan lain-lain. Namun, baterai Lithium Ion (Li-Ion) memiliki kekurangan yang cukup merugikan bagi para penggunanya. Misalnya, baterai yang masa pakainya hanya mencapai 2-3 tahun. Selain itu, baterai ini sensitif terhadap suhu tinggi dan terkena udara bebas, karena dapat merusak isi dari baterai lithium ionnya.

Cara kerja dari baterai Lithium ion seperti pada gambar. Ion lithium berperan sebgaai pengantar arus listrik, karena ion lithium dapat bergerak pada lapisan antar atom atau yang disebut dengan interkalasi, bergerak dari katode ke anode saat pengisian baterai, dan bergerak dari anode ke katode saat proses penggunaan baterai. Katode yang dipilih adalah katode LiCoO2 dan anodenya grafit.

Di lain pihak grafit adalah salah satu bahan elektroda pada baterai lithium yang umum dipakai. Lembaran grafit ini berperan sebagai anode karena grafit bersifat konduktif. Selama ini,

keberadaan karbon yang berada di baterai lithium ion belum mampu mengatasi ketahanan baterai pada suhu panas. Baterai akan rusak bila ditempatkan pada suhu tinggi dan pemakaian berlebih akibat over-charge yang terjadi.

Oleh karena itu, grafit yang selama ini akan dikombinasikan dengan suatu material yang mampu mempertahankan kualitas baterai pada suhu tinggi. Bahan yang dipakai kali ini adalah Carbon Black yang akan meningkatkan konduktivitas listrik pada baterai. Hal ini terjadi karena carbon black ini mengisi seluruh ruang-ruang kosong antara grafit sehingga hambatan elektronnya akn berkurang. Sementara itu, polimer EVA (Ethylene Vinyl Acetate coPolymer) yang digunakan juga akan meningkatkan ketahanan terhadap konduktivitas listrik. Sehingga efeknya akan meningkatkan ketahanan terhadap suhu tinggi saat pemakaian berlebih.

Dari hasil pengujian, baterai dengan anode komposit ini mampu tahan pada suhu pemakaian 90-120-an oC namun, polimernya akan rusak pada suhu 130oC. Artinya karbon akan terlepas dan tidak menyatu lagi dengan karbon sehingga hal ini tidak ada bedanya lagi dengan baterai lithium biasa. Rentang suhu seperti ii dapat menjaga performance baterai agar tetap aman dipakai saat keadaan suhu tinggi.

Daftar Pustaka

http://kamus.us/teknologi/mengenal-baterai-lithium-ion-li-ion/

Purba, Michael. 2006. Kimia Untuk SMA Kelas 12. Jakarta : Erlangga

Wigayati, Erni M. 2009. Pembuatan dan Karakterisasi Lembaran Grafit Untuk Bahan Anoda Pada Baterai Lithium. Jakarta : LIPI (Jurnal)

Chou, Chuen Shii dkk. 2008. Preparation of Graphite/Nano-Powder Composite Particles and Applicability as Carbon Anode Material in a Lithiu. Taiwan : National Pingtung University of Science and Technology (Journal)