Apa zat kimia yang ada dalam baterai?

Zat Kimia di Sebalik Kuasa Bateri

Bateri, sumber kuasa mudah alih yang penting dalam kehidupan seharian kita, mengandungi pelbagai zat kimia yang berinteraksi untuk menghasilkan tenaga elektrik. Komposisi kimia ini berbeza-beza bergantung kepada jenis bateri, sama ada ia bateri primer (sekali guna) atau sekunder (boleh dicas semula).

Dalam bateri primer, contohnya bateri zink-karbon yang biasa digunakan dalam alat kawalan jauh dan jam dinding, tindak balas kimia berlaku antara zink (anod) dan mangan dioksida (katod). Elektrolit, biasanya ammonium klorida dalam bentuk pes, membenarkan ion bergerak di antara anod dan katod. Serbuk karbon dicampurkan dengan mangan dioksida untuk meningkatkan kekonduksian elektrik. Ada juga bateri zink-klorida yang menggunakan zink klorida sebagai elektrolit, menawarkan jangka hayat yang lebih panjang.

Bateri alkali, sejenis bateri primer yang lebih berkuasa, menggunakan zink sebagai anod dan mangan dioksida sebagai katod, tetapi dengan kalium hidroksida sebagai elektrolit alkali. Elektrolit alkali ini membolehkan aliran ion yang lebih efisien, menghasilkan output kuasa yang lebih tinggi dan jangka hayat yang lebih lama berbanding bateri zink-karbon.

Bateri sekunder, atau bateri boleh dicas semula, pula menggunakan kimia yang berbeza. Bateri nikel-kadmium (NiCd), yang semakin kurang digunakan kini, menggunakan nikel oksihidroksida sebagai katod dan kadmium sebagai anod, dengan kalium hidroksida sebagai elektrolit. Kehadiran kadmium, yang merupakan bahan toksik, menyumbang kepada isu-isu alam sekitar.

Bateri nikel-metal hidrida (NiMH), pengganti yang lebih mesra alam kepada NiCd, menggunakan aloi logam hidrida sebagai anod dan mengekalkan nikel oksihidroksida sebagai katod dan kalium hidroksida sebagai elektrolit. Bateri jenis ini menawarkan ketumpatan tenaga yang lebih tinggi berbanding NiCd.

Bateri ion litium (Li-ion), yang paling popular dalam peranti elektronik mudah alih seperti telefon pintar dan komputer riba, menggunakan sebatian litium kobalt oksida, litium mangan oksida, atau litium besi fosfat sebagai katod. Anod biasanya diperbuat daripada grafit. Elektrolitnya adalah garam litium dalam pelarut organik. Bateri Li-ion menawarkan ketumpatan tenaga yang sangat tinggi dan jangka hayat yang panjang, tetapi memerlukan litar perlindungan untuk mengelakkan pengecasan berlebihan atau penyahcasan yang berlebihan yang boleh merosakkan bateri.

Kesimpulannya, pelbagai jenis bateri menggunakan kombinasi kimia yang berbeza untuk menghasilkan tenaga elektrik. Pemilihan bahan kimia ini mempengaruhi prestasi, jangka hayat, kos, dan kesan alam sekitar bagi setiap jenis bateri. Pemahaman tentang kimia bateri adalah penting untuk pembangunan teknologi bateri yang lebih baik, lebih selamat, dan lebih lestari pada masa hadapan.