Perbezaan utama antara bateri asid plumbum dan ion litium ialah bateri asid plumbum memerlukan penyelenggaraan yang kerap, mempunyai jangka hayat yang lebih pendek dan murah, manakala bateri ion litium mempunyai jangka hayat yang lebih lama, kecekapan yang lebih tinggi dan mahal.
Bateri asid plumbum dan bateri ion litium ialah teknologi penting dalam industri bateri boleh dicas semula. Kedua-dua jenis ini mempunyai ciri kimia dan fizikal yang berbeza.
Apakah itu Bateri Asid Plumbum?
Bateri asid plumbum ialah bateri boleh dicas semula yang dicipta pada tahun 1859 oleh ahli fizik Perancis Gaston Plante. Ia adalah jenis pertama bateri boleh dicas semula yang pernah dibuat. Bateri ini berbeza daripada bateri moden, dan bateri ini mempunyai ketumpatan tenaga yang agak rendah. Di samping itu, bateri ini mampu membekalkan arus lonjakan yang tinggi, yang bermaksud bahawa sel mempunyai nisbah kuasa-ke-berat yang besar. Selain itu, bateri asid plumbum adalah lebih murah, yang menjadikannya menarik dalam industri automobil. Ini kerana ia boleh memberikan jumlah arus yang tinggi seperti yang diperlukan oleh motor pemula.
Rajah 01: Bateri Kereta Asid Plumbum
Memandangkan bateri jenis ini murah berbanding bateri moden, ini berguna walaupun semasa lonjakan arus tidak ketara dan reka bentuk lain mampu memberikan ketumpatan tenaga yang tinggi. Penjualan bateri asid plumbum pada tahun 1999 adalah sekitar 40-50% daripada jumlah nilai bateri yang dijual di seluruh dunia.
Bateri asid plumbum biasa mengandungi plumbum sulfat (PbSO4) dan asid sulfurik cair (H2SO 4). Dalam keadaan nyahcas, kedua-dua plat positif dan negatif menjadi PbSO4,dan elektrolit cenderung kehilangan kebanyakan asid sulfurik terlarut untuk membentuk terutamanya air. Tindak balas plat negatif adalah seperti berikut:
Pb(s) +HSO4–(aq) → PbSO4(s) + H+(aq) + 2e
Dua elektron pengalir dibebaskan pada langkah ini yang memberikan elektrod ini cas negatif. Pengumpulan elektron ini mewujudkan medan elektrik yang boleh menarik ion hidrogen dan menolak ion sulfat. Ini seterusnya menyebabkan pembentukan lapisan berganda berhampiran permukaan.
Mengenai tindak balas plat positif, ia boleh dinyatakan seperti berikut;
PbO2(s) + HSO4–(aq) + 3H +(aq) + 2e → PbSO4(s) + 2H2O(l)
Oleh itu, tindak balas keseluruhan yang berlaku di dalam bateri asid plumbum ialah;
Pb(s) +HSO4–(aq) + 3H+(aq) → 2PbSO4(s) +2H2O(l)
Walau bagaimanapun, dalam keadaan bercas penuh, plat negatif mengandungi plumbum, dan plat positif mengandungi plumbum dioksida. Terdapat larutan elektrolitik yang mempunyai kepekatan asid sulfurik akueus yang lebih tinggi. Elektrolit ini menyimpan kebanyakan tenaga kimia.
Apakah itu Bateri Litium Ion?
Bateri ion litium ialah bateri boleh dicas semula dengan sel di mana ion litium bergerak dari elektrod negatif ke elektrod positif melalui elektrolit semasa nyahcas. Proses terbalik berlaku apabila mengecas. Biasanya, sel ion litium cenderung menggunakan sebatian litium berinterkalasi yang bertindak sebagai bahan pada elektrod positif. Secara amnya, grafit digunakan pada elektrod negatif.
Rajah 02: Bateri Litium Ion
Selain itu, bateri ion litium mempunyai ketumpatan tenaga yang tinggi. Tetapi ia tidak mempunyai kesan ingatan dan pelepasan diri yang rendah. Sel-sel bateri dihasilkan, mengutamakan sama ada tenaga atau ketumpatan kuasa. Walau bagaimanapun, bateri litium ion boleh menjadi bahaya keselamatan kerana ia mengandungi elektrolit mudah terbakar, yang boleh menyebabkan letupan dan kebakaran apabila rosak atau pengecasan yang salah.
Biasanya, elektrod negatif sel litium-ion konvensional diperbuat daripada karbon. Elektrod positif ialah oksida logam. Selain itu, elektrolit adalah garam litium dalam pelarut organik. Bergantung pada arah aliran arus melalui sel, peranan elektrokimia elektrod berbalik antara anod dan katod. Dalam skala komersial, anod yang paling biasa ialah grafit, manakala elektrod positif ialah salah satu daripada tiga bahan: oksida berlapis, polian atau spinel.
Apakah Perbezaan Antara Asid Plumbum dan Bateri Ion Litium?
Bateri asid plumbum ialah bateri boleh dicas semula pertama yang pernah dibuat. Bateri litium ion adalah satu lagi jenis bateri boleh dicas semula. Perbezaan utama antara bateri asid plumbum dan ion litium ialah bateri asid plumbum memerlukan penyelenggaraan yang kerap, tidak tahan lama dan murah, manakala bateri ion litium mempunyai kecekapan tinggi, mempunyai jangka hayat yang lebih lama dan mahal.
Ringkasan – Asid Plumbum lwn Bateri Litium Ion
Secara amnya, bateri ion litium selalunya lebih baik daripada bateri asid plumbum kerana keterkaitan dan kecekapannya. Perbezaan utama antara asid plumbum dan bateri litium ion ialah bateri asid plumbum memerlukan penyelenggaraan yang kerap dan tidak tahan lama serta murah, manakala bateri litium ion mempunyai kecekapan yang lebih tinggi, jangka hayat yang lebih lama dan mahal.
