Masukkan baterai ke dalam remote control atau senter. Layar menyala. Mainan itu bergerak. Rasanya seperti ajaib. Tidak. Ini adalah elektrokimia.
Prosesnya tampak sederhana. Ini menutup sirkuit. Aliran elektron. Namun di dalam cangkang, terjadi perang antar atom. Anoda dan katoda bertukar elektron melalui elektrolit. Satu pihak kehilangan mereka. Pihak lain mendapatkan mereka. Aliran ini adalah listrik.
Reaksi berlanjut sampai bahan kimia habis. Kemudian baterainya mati. Alternatifnya, isi daya untuk memaksa reaksi kembali ke arah yang berlawanan.
Beginilah cara kerja jenis baterai utama. Dan mengapa hal itu penting dalam kehidupan sehari-hari Anda.
Dasar-dasar karbon seng dan alkali
Kebanyakan baterai sekali pakai mengandung seng. Ini sangat murah. Itu berlimpah.
Dalam baterai seng karbon, anodanya adalah logam seng. Katodanya adalah mangan dioksida. Elektrolitnya biasanya amonium klorida atau seng klorida. Anda akan menemukannya di sel AA atau D yang murah. Cocok untuk perangkat berdaya rendah seperti jam tangan. Mereka gagal dengan cepat pada gadget yang menguras banyak energi.
Baterai alkaline adalah versi terbaru. Gunakan anoda seng dan katoda mangan dioksida yang sama. Namun, elektrolitnya adalah kalium hidroksida. Ini adalah zat basa. Dari situlah nama itu berasal.
Baterai alkaline bertahan lebih lama. Menahan arus yang lebih tinggi dengan lebih baik. Itu sebabnya mereka mendominasi pasar remote control dan mainan. Seng di sini dalam bentuk bubuk. Ini meningkatkan luas permukaan. Ada lebih banyak ruang untuk bereaksi. Bahkan lebih banyak kekuatan.
Baterai lithium-ion yang pas di saku Anda
Lihatlah ponselmu. Bekerja dengan teknologi Baterai lithium-ion.
Ini adalah bahan kimia yang dapat diisi ulang. Ini adalah kinerja tinggi. Ini memberi daya pada laptop, kamera, dan ya, mobil listrik.
Konfigurasi standar menggunakan katoda litium kobalt oksida. Anodanya adalah karbon. Saat mengisi dan mengosongkan daya, ion litium bergerak bolak-balik saat Anda mengisi dan mengosongkan daya.
Mengapa ini penting? Kepadatan energi. Baterai litium-ion lebih ringan dan menawarkan daya lebih besar. Itu sebabnya ponsel pas di saku Anda. Itu sebabnya Tesla dapat menempuh jarak 300 mil. Pengorbanannya adalah biaya. Dan kompleksitas. Baterai litium memerlukan sistem manajemen untuk mencegah panas berlebih.
Asam timbal di bagasi
Buka kap mobil. baterai timbal-asam akan muncul.
Ini adalah teknologi lama. berat. kotor. Tapi itu berhasil.
Elektrodanya adalah timbal dioksida dan timbal logam. Elektrolitnya adalah asam sulfat. Saat Anda menghidupkan mesin, sejumlah besar arus mengalir dari baterai ini. Ini sangat tidak efisien. Ini tidak ringan. Namun, ini lebih baik daripada apa pun untuk daerah dingin dan gelombang arus tinggi.
Harganya juga sangat murah. Dan dapat didaur ulang. Itu sebabnya hampir semua mobil bertenaga bensin masih memilikinya.
Masa depan: Baterai Bertenaga Udara?
Para ilmuwan sedang mengerjakan penelitian gila. Baterai lithium yang mengambil oksigen dari udara.
Ya. Dari atmosfer.
Elektrodanya adalah litium dan oksigen di sekitarnya. hasil? Penurunan berat badan yang signifikan.
Menurut model awal, kepadatan energinya 5-10 kali lebih tinggi dibandingkan baterai lithium-ion saat ini. Bayangkan sebuah telepon yang bertahan seminggu. Atau mobil listrik yang tidak perlu diisi dayanya saat berkendara.
Ada kendala. Stabilitas. kontrol kelembaban. Kerugian efisiensi. Teknologinya belum siap. Namun kemungkinannya sangat besar.
Jika ini berhasil, semuanya berubah. Berat baterai telah berkurang. Kisaran mobil listrik berkembang pesat. Masalah penyimpanan jaringan dapat diatasi.
Kami belum sampai di sana. Kimia itu sulit. Oksigen dapat bereaksi dengan cara yang tidak terduga. Namun arahnya sudah jelas.
Kami menginginkan lebih banyak energi. Bobot lebih ringan. lebih murah.
Baterai di dalam perangkat merupakan kompromi. Menyeimbangkan biaya, keamanan, dan kapasitas. Yang berikutnya akan lebih baik. Setidaknya itu lebih ringan.
Sampai saat itu tiba, tutuplah sirkuit tersebut.
