Prinsip Kerja Sel Volta yang Banyak digu

PRINSIP KERJA SEL VOLTA YANG

BANYAK DIGUNAKAN DALAM

KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Oleh:

Dani Rizki Yoansyah/ Hafida Zahra/

Priska Dwi Satya D./ Viona Yashinta/

A. BATERAI KERING ALKALIN

1. Apakah perbedaan antara baterai biasa dan baterai kering alkalin? Jawab:

a. Sel Leclanche terdiri dari katode yang berasal dari karbon(grafit) dan anode logam zink. Elektrolit yang dipakai berupa pasta

campuran MnO2, serbuk karbon dan NH4Cl.Persamaan reaksinya : Anode : Zn → Zn2+ + 2e

-Katode : 2MnO2 + 2NH4++ 2e- → Mn2O3 + 2NH3 + H2O

Reaksi sel : Zn + 2NH4+ + 2MnO2 → Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O

Persamaan reaksinya:

Anode : Zn + 2OH- → Zn(OH)

2+ 2e

-Katode : 2MnO₂ + 2H₂O +2e- → 2MnO(OH)+ 2OH

-Reaksi sel : Zn + 2MnO₂ + 2H₂O → Zn(OH)2 + 2MnO(OH)

2. Apakah keunggulan baterai alkalin dari baterai kering biasa?

Jawab :

a.  Pada pembebanan yang tinggi dan terus menerus, mampu memberikan umur pelayanan 2 – 10 kali

pemakaian dari sel leclanche.

b.  Sangat baik dioperasikan pada temperatur rendah sampai -25 derajat celcius

B. BATERAI NIKEL-KADNIUM

• Baterai nikel-kadmium tergolong sel sekundar

• Susunan baterai nikel-kadmium Anode : Ni dan Cd

Katode : NiO2 dan NiO(OH)

Elektrolit : aquades KOH dengan konsentrasi 20-34%

Keunggulan baterai Nikel-kadmium

• _{Memiliki nilai hambatan internal yang kecil dan memungkinkan untuk di}

charge dan discharge dengan rate tertinggi

• Memiliki waktu siklus hingga lebih dari 500 siklus

KEKURANGAN BATERAI

NIKEL-KADMIUM

• Adanya efek ingatan yang berarti baterai ini dapat mengingat jumlah energi yang dilepas saat discharge sebelumnya

• Sangat sensitif terhadap kelebihan pengisian, sehingga perlu perhatian pada saat pengisian muatan listrik

• Biaya pembuatan mahal

C. BATERAI LITIUM

1. KEUNGGULAN LITIUM SEBAGAI BAHAN PEMBUAT BATERAI

- _{Memiliki daya yang lebih besar} - _{Tahan lebih lama}

- _{Memiliki densitas energi terbaik dibandingkan baterai lainnya. Artinya memiliki}

kepadatan energi yang lebih baik sehingga mampu menyimpan daya yang lebih besar.

- _{Tidak ada memory effect seperti yang dialami oleh baterai berbasis Nickel. Sehingga}

kita dapat melakukan pengisian ulang kapan saja tanpa menunggu energi pada baterai benar-benar habis.

- _{Tingkat kehilangan daya yang kecil jika disimpan untuk jangka waktu lama. Tidak}

CARA KERJA BATERAI LITHIUM-ION

• Susunan struktur dari baterai litium-ion bisa dilihat di gambar 1. Baterai

litium ion sendiri terdiri atas anoda, separator, elektrolit, dan katoda. Pada katoda dan anoda umumnya terdiri atas 2 bagian, yaitu bagian

material aktif (tempat masuk-keluarnya ion litium) dan bagian pengumpul elektron (collector current).

• Proses penghasilan listrik pada baterai litium-ion sebagai berikut: Jika anoda dan katoda dihubungkan, maka elektron mengalir dari anoda

menuju katoda, bersamaan dengan itu listrik pun mengalir. Pada bagian dalam baterai, terjadi proses pelepasan ion litium pada anoda, untuk

kemudian ion tersebut berpindah menuju katoda melalui elektrolit. Dan di katoda, bilangan oksidasi kobalt berubah dari 4 menjadi 3, karena

masuknya elektron dan ion litium dari anoda. Sedangkan proses recharging/pengisian ulang, berkebalikan dengan proses ini.

D. SEL BAHAN BAKAR

CARA KERJA SEL BAHAN BAKAR

• Prinsip kerja fuel cell yaitu hidrogen di dalam sel dialirkan menuju sisi anoda sedangkan oksigen di dalam udara dialirkan menuju sisi katoda. Pada anoda terjadi pemisahan hidrogen menjadi elektron dan proton (ion hidrogen). Ion hidrogen ini kemudian menyebrang dan bertemu dengan oksigen dan elektron di katoda dan menghasilkan air. Elektron-elektron yang mengandung muatan listrik ini akan menuju katoda melalui jaringan eksternal. Aliran elektron-elektron inilah yang akan menghasilkan arus

3.

Reaksi yang terjadi pada sel tersebut sebagai berikut.

• Anode : 2 H₂(g) + 4 OH–(aq) → 4 H₂O(l) + 4 e–

• Katode : O₂(g) + 2 H₂O(l) + 4 e– → 4 OH– (aq)

4. Kendala dalam komersialisasi sel bahan bakar:

• Katalis untuk elektroda cukup mahal

• Sumber hidrogen yang berasal dari air juga merupakan

masalah yang saat ini dihadapi. Mahalnya proses

elektrokatalisa air untuk mendapatkan hidrogen juga merupakan kendala pemasaran sel bahan bakar saat ini,