Baterai yang sering kita jumpai saat ini terdiri dari komponen utama nikel-kadmium (Ni-Cad). Namun seperi yang kita ketahui, kadmium (Cd) merupakan salah satu logam yang sangat beracun dan merugikan baik untuk manusia maupun lingkungan sekitar. Pemerintah hingga kini terus berupaya mengurangi dampak dari pencemaran yang dihasilkan oleh logam berat ini melalui berbagai peraturan Kementerian. Selain itu, dampak mengurangi pencemaran juga bisa diperoleh dengan melakukan substitusi salah satu komponen yang menyebabkan pencemaran. Dalam kasus ini, baterai nikel-logam-hidrida adalah solusinya.
baca juga : Baterai Ramah Lingkungan yang Tahan Lama dan Bertegangan Tinggi
MANFAAT
Nikel-logam-hidrida baterai merupakan jenis baterai yang sama seperti baterai nikel-kadmium pada umumnya. Hanya saja, keuntungannya adalah mengenai ramah lingkungannya. Jenis logam hidrida ini lebih mudah untuk didaur ulang serta tidak beracun, tidak seperti kadmium. Akan tetapi, masih terdapat kelemahan yang menyertai baterai jenis ini. Tingkat self-discharge dari baterai ini berada pada angka 30% per bulan, masih lebih tinggi bila dibandingkan dengan baterai Ni-Cad, yaitu sekitar 20% per bulan. Namun begitu, masih dilakukan tahap penyelidikan apakah baterai berbahan logam hidrida ini memungkinkan untuk disematkan dalam sistem kendaraan listrik. Jika demikian, kita akan memasuki era baru dalam masa penggunaan energi. Penggunaan kendaraan listrik berbeda dengan penggunaan kendaraan biasa. Kendaraan listrik memiliki emisi yang lebih sedikit. Selain itu, efisiensi yang dihasilkan dari kendaraan listrik sebesar dua kali lipat dibandingkan kendaraan dengan mesin pembakaran internal.
Menggunakan tenaga listrik juga akan mengurangi ketergantungan masyarakat luas terhadap minyak serta membuka peluang terhadap penggunaan energi terbarukan. Intinya, kita tidak hanya dapat mencegah punahnya energi fosil, tetapi juga dapat mengurangi dampak perubahan iklim dunia yang disebabkan oleh pemanasan global.
Sifat menarik yang dimiliki nikel-logam-hidrida ini antara lain kekuatan daya yang tinggi, berumur panjang, suhu operasi yang bermacam, pendeknya waktu pengisian, serta bebas perawatan. Bagian katoda baterai ini terdiri dari capuran logam dan hidrida logam yang terbentuk secara terbalik. Sedangkan anoda terbuat dari nikel hidroksida. Reaksi yangg terjadi adalah sebagai berikut:
Katoda : M + H20 + e- à M – H + OH-
Anoda : Ni(OH)2 + OH- à Ni(O)OH + H2O + e-
OPTIMASI BATERAI
Kekuatan dari ikatan M-H dalam hidrida logam menjadi sangat penting di dalam operasional baterai. Idealnya, entalpi ikatan berada pada angka kisaran 25-50 kJ/mol. Jika entalpi terlalu besar, maka reaksi tidak dapat dibalik. Sedangkan jika terlalu rendah, maka hidrogen tidak dapat bereaksi dengan paduan dan akhirnya H2 akan berevolusi. Faktor lain yang berpengaruh adalah pemilihan logam. Sebagai contoh, paduan tidak boleh bereaksi dengan KOH, harus tahan korosi dan oksidasi. Maka dari itu, untuk memenuhi persyaratan ini, paduan dibuat dengan struktur tak beraturan. Logam yang digunakan adalah logam yang tidak cocok jika digunakan sendiri. Logam tersebut antara lain Li, Mg, Al, Ca, V. Mn. Fe, Cu, dan Zr. Jumlah atom H dalam tiap atom logam dapat ditingkatkan dengan menggunakan Mg, Ti, Zr, dan Nb. Entalpi ikatan M-H dapat disesuaikan dengan V, Mn, Zr. Reaksi pengisian dan pengosongan dapat dikatalisis dengan Al, Mn, Co, Fe, dan Ni. Sedangkan ketahanan terhadap korosi ditingkatkan dengan menggunakan Cr, Mo, dan W. Berbagai sifat ini memungkinkan kinerja baterai nikel-logam-hidrida dapat dioptimalkan untuk aplikasi yang berbeda.
