Hukum Pengurangan Elektromagnetik Faraday adalah fundamental dalam memahami bagaimana baterai menyimpan dan melepaskan energi.Menyatakan jumlah muatan listrik yang ditransfer selama reaksi elektrokimia terhadap jumlah zat yang terlibat.Hukum ini sering digunakan untuk memperkirakan kapasitas teoretis baterai, tetapi memiliki keterbatasan ketika diterapkan pada skenario dunia nyata.

Memahami Hukum Faraday

Hukuma farada farada menyatakan bahwa jumlah muatan listrik (Q) yang melewati suatu sirkuit adalah proporsional dengan jumlah zat yang mengalami oksidasi atau pengurangan.

Q = n × F

BAHASA dimana n adalah jumlah mol elektron yang dipindahkan, dan F[ adalah konstanta Faraday (~96.485 C/mol).

Ke Kapasitan Baterai

Kapasitas baterai Ubuntu sering kali dihitung berdasarkan muatan total yang ditransfer selama reaksi elektrokimia.Katasi teoretis (dalam ampere-jam) dapat diperkirakan menggunakan jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi dan massa molar dari bahan aktif.

Sebagai contoh, dalam baterai litium-ion, kapasitas tergantung pada jumlah ion litium yang dapat dimasukkan secara reversibel dan diekstraksi dari bahan elektrode.Dengan menggunakan Hukum Faraday, insinyur dapat memperkirakan kapasitas maksimum yang mungkin berdasarkan stoikiometri kimia.

Contoh - Contoh Perhitungan Kapasitas

Misalkan reaksi yang melibatkan transfer 1 mol elektron per mol bahan aktif. kapasitas teoretis dapat dihitung sebagai:

Capacity (Ah) = (n × F) / 3600[

Untuk 1 mol elektron, ini menghasilkan sekitar 26,8 Ah. Nilai ini mewakili kapasitas maksimum dengan asumsi efisiensi 100% dan reaksi lengkap.

Keterbatasan Hukum Faraday

Sedangkan berguna, Hukum Faraday memiliki keterbatasan ketika diterapkan pada baterai yang nyata.Menyatakan reaksi yang lengkap dan efisien, yang jarang terjadi pada praktiknya.Faktor seperti degradasi elektrode, reaksi samping, dan pemanfaatan bahan aktif yang tidak lengkap mengurangi kapasitas aktual.

Secara tambahan, kendala fisik seperti area permukaan elektrode dan kinerja pengaruh konduktivitas elektrolit.Karena itu, kapasitas teoretis sering kali melebih-lebihkan kapasitas praktis baterai.

  • Degradasi Elektrode seiring waktu
  • Reaksi kimia side faldon
  • Penggunaan bahan yang aktif tidak lengkap dan tidak lengkap
  • Kekangan fisik dan kimia