Seiring dengan meningkatnya permintaan akan komputasi mobile dan mobil all-electric, keterbatasan teknologi baterai saat ini menghadirkan penghalang pandang. Diciptakan pada tahun 1790 oleh fisikawan Italia Alessandro Volta, baterai listrik telah menjadi pekerja keras dari banyak gadget, perangkat, dan mesin.

Karena perangkat konsumen menjadi lebih kecil dan penggunaan yang tidak terputus sebelum pengisian ulang menjadi lebih penting, baterai menjadi sangat penting bagi miniatur dan hemat energi. Ini, bagaimanapun, telah terbukti menjadi rintangan teknologi yang, jika dilampaui, akan menjadi perkembangan penting dan menguntungkan bagi ekonomi berteknologi tinggi besok.

Semua baterai listrik bergantung pada reaksi kimia dasar reduksi dan oksidasi (redoks) yang dapat terjadi di antara dua bahan yang berbeda. Reaksi ini ditempatkan dalam wadah tertutup dan tertutup rapat. Katoda, atau terminal positif dikurangi oleh anoda, atau terminal negatif, di mana oksidasi terjadi. Katoda dan anoda dipisahkan secara fisik oleh elektrolit yang memungkinkan elektron mengalir dengan mudah dari satu terminal ke terminal lainnya. Aliran elektron ini menyebabkan potensial listrik, yang memungkinkan arus listrik saat rangkaian selesai.

Baterai konsumen sekali pakai (dikenal sebagai baterai primer), seperti sel berukuran AA dan AAA yang diproduksi oleh perusahaan seperti

Energizer

(ENR ENREnergizer Holdings Inc41. 83 -0. 02% Dibuat dengan Highstock 4. 2. 6 ), bergantung pada teknologi yang tidak kondusif bagi aplikasi modern. Untuk satu, mereka tidak dapat diisi ulang. Baterai alkaline yang disebut ini menggunakan katoda mangan dioksida dan anoda seng, dipisahkan oleh elektrolit kalium dioksida encer. Elektrolit mengoksidasi seng di anoda sementara mangan dioksida di katoda bereaksi dengan ion seng yang teroksidasi untuk menciptakan listrik. Secara bertahap, produk samping reaksi terbentuk di elektrolit dan jumlah seng yang tersisa untuk dioksidasi berkurang. Akhirnya, baterai mati. Baterai ini biasanya menyediakan 1. 5 volt listrik dan bisa diatur secara serial untuk meningkatkan jumlah tersebut. Sebagai contoh, dua baterai AA secara seri menyediakan tiga volt listrik.

Baterai isi ulang (dikenal sebagai baterai sekunder) bekerja dengan cara yang sama, dengan menggunakan reaksi oksidasi reduksi antara dua bahan, namun juga memungkinkan reaksi mengalir secara terbalik. Baterai isi ulang yang paling umum digunakan saat ini adalah lithium-ion (LiOn), walaupun berbagai teknologi lainnya juga dicoba untuk mencari baterai isi ulang yang bisa digunakan, termasuk nikel-metal hidrida (NiMH) dan nikel-kadmium (NiCd).

NiCd adalah baterai isi ulang pertama yang tersedia secara komersial untuk penggunaan pasar massal, namun hanya memiliki sedikit pengisian ulang. NiMH mengganti baterai NiCd dan bisa dikenai biaya lebih sering. Sayangnya, mereka memiliki masa simpan yang sangat singkat, jadi jika tidak digunakan segera setelah diproduksi, mereka bisa menjadi tidak efektif. Baterai LiOn memecahkan masalah ini dengan masuk ke dalam wadah kecil, memiliki umur simpan yang panjang, dan memungkinkan banyak biaya. Tapi, baterai LiOn bukan yang paling umum digunakan di elektronik konsumen seperti perangkat mobile dan komputer laptop. Baterai ini jauh lebih mahal daripada baterai alkaline sekali pakai dan biasanya tidak termasuk dalam ukuran tradisional AA, AAA, C, D, dll. (Lihat juga:

Baterai Lithium Ion

.) The Jenis baterai isi ulang terakhir yang kebanyakan orang kenal adalah baterai timbal-asam cair, yang paling umum digunakan sebagai baterai mobil. Baterai ini bisa memberi banyak tenaga (seperti saat dingin memulai mobil), namun mengandung bahan berbahaya, termasuk timbal dan asam sulfat, yang digunakan sebagai elektrolit. Baterai jenis ini harus dibuang dengan hati-hati agar tidak mencemari lingkungan atau menyebabkan kerusakan fisik pada penanganannya. Tujuan teknologi baterai saat ini adalah untuk menciptakan baterai yang dapat menyesuaikan atau memperbaiki kinerja baterai LiOn, namun tanpa biaya yang mahal terkait dengan produksinya. Dalam keluarga lithium ion, upaya telah difokuskan untuk menambahkan bahan tambahan untuk meningkatkan keefektifan baterai sambil menurunkan label harga. Misalnya, pengaturan

l

ithium-kobalt (LiCoO2) sekarang ditemukan di banyak telepon seluler, laptop, kamera digital, dan produk yang dapat dikenakan. L sel ithium-mangan (LiMn2O4) paling umum digunakan untuk perkakas listrik, peralatan medis, dan powertrains listrik, seperti yang ditemukan pada kendaraan listrik. (997) Mengapa Saat ini ada Tesla Mobil Mahal? ) Saat ini, ada tim yang melakukan penelitian dan pengembangan untuk meningkatkan kinerja baterai berbasis lithium. Baterai Lithium-air (Li-Air) adalah pengembangan baru yang menarik yang memungkinkan kapasitas penyimpanan energi jauh lebih besar - hingga kapasitas 10 kali lebih banyak daripada baterai LiOn yang khas. Baterai ini secara harfiah akan "menghirup" udara dengan menggunakan oksigen bebas untuk mengoksidasi anoda. Meskipun teknologi ini tampaknya menjanjikan, ada sejumlah masalah teknologi, termasuk peningkatan cepat dari penurunan kinerja produk sampingan dan masalah "kematian mendadak" di mana baterai berhenti bekerja tanpa peringatan.

Baterai lithium-metal juga merupakan pengembangan yang mengesankan, menjanjikan efisiensi energi hampir empat kali lebih banyak daripada teknologi baterai mobil listrik saat ini. Jenis baterai ini juga jauh lebih murah untuk diproduksi, yang akan menurunkan biaya produk yang menggunakannya. Masalah keamanan, bagaimanapun, adalah perhatian utama karena baterai ini dapat terlalu panas, menyebabkan kebakaran, atau meledak jika rusak.Teknologi baru lainnya yang sedang dikerjakan termasuk lithium-sulfur dan silicon-carbon, namun sel-sel ini masih dalam tahap awal penelitian dan belum dapat dipasarkan secara komersial. Berinvestasi dalam Teknologi Baterai Jika dan ketika teknologi baterai lepas landas dalam arah baru yang menarik ini, maka akan menurunkan biaya produksi untuk barang elektronik konsumen dan untuk kendaraan listrik seperti yang diproduksi oleh

Tesla Motors

(TSLA

TSLATesla Inc306. 05 + 1. 08% Dibuat dengan bahan baku 4. 2. 6 ). Tesla baru-baru ini mengumumkan pembangunan 'gigafactory' untuk tidak hanya memproduksi lebih banyak kendaraan namun juga memproduksi baterai LiOn sendiri di rumah, bersamaan dengan raksasa elektronik Jepang Panasonic (ADR: PCRFY). Dengan mengambil masalah produksi baterai ke tangan mereka sendiri, Tesla mungkin telah menemukan cara yang bagus untuk mendapatkan paparan investasi pada kedua mobil listrik dan teknologi baterai. (Lihat juga: Drain Baterai Hybrid .) Menurut sebuah laporan oleh konsultan energi Navigant Research, LG Chem dari Korea Selatan, Johnson Controls (JCI

JCIJohnson Controls International PLC40, 99-0. 24% Dibuat dengan Highstock 4. 2. 6 ), dan AESC milik pribadi adalah pemimpin di ruang teknologi baterai. Setelah perusahaan ini adalah Panasonic, Hitachi (ADR: HTHIY), Toshiba (ADR: TOSBF), Samsung (ADR: SSNLF), dan EnerSys (ENS ENSEnerSys Inc68 00-1. 06% Dibuat dengan Highstock 4. 2. 6 ). Dari perusahaan-perusahaan ini, hanya EnerSys yang bermain murni dengan baterai. Saat ini merupakan produsen terbesar dari baterai industri di seluruh dunia. Semua perusahaan lain, sementara berinovasi di dalam ruang, juga terlibat dalam bisnis lain. Perusahaan yang bermain kecil dan murni yang saat ini tidak berada di garis depan sektor ini mungkin muncul. Bagi investor yang mencari permainan murni, ada beberapa pilihan: Arotech Corp (ARTX

ARTXArotech Corp3. 90 + 1. 30%

• Dibuat dengan Highstock 4. 2. 6 ) mengembangkan dan mendistribusikan baterai lithium dan zinc-air dan menghitung militer AS di antara para pelanggannya. PolyPore Inc. (PPO) memproduksi baterai polimer lithium yang sangat khusus terutama untuk keperluan industri dan medis. Ener1
• (OTCMKTS: HEVVQ) adalah perusahaan energi alternatif yang memiliki usaha patungan mayoritas dengan Delphi Automotive (DLPH DLPHDelphi Automotive PLC97. 26-0. 01%
• Dibuat dengan Highstock 4 2. 6 ) untuk membuat solusi baterai untuk kendaraan listrik. Haydale Graphene Industries PLC (LON: HAYD) adalah perusahaan Inggris yang memanfaatkan nanoteknologi dan bahan graphene untuk diproduksi, antara lain, baterai berbasis graphene. Bahan Graphene Terapan
• (OTCMKTS: APGMF) juga melakukan penelitian untuk aplikasi semacam itu. Bagi mereka yang mencari pemaparan tidak langsung, tiga produsen bijih lithium terbesar adalah perusahaan Chili Sociedad Quimica y Minera (SQM

SQMSoquimich59 83 + 1. 51% Dibuat dengan Highstock 4. 2. 6 ), FMC Corp. (FMC FMCFMC Corp93, 51 + 2.80% Dibuat dengan bahan baku 4. 2. 6 ), dan Rockwood (ROC). Ada juga ETF stok litium yang diperdagangkan di bawah simbol ticker LIT LITGlb X Lth & Battr40. 01 + 1. 21% Dibuat dengan bahan baku 4. 2. 6 . ( Lebih jauh lagi, lihat: Berinvestasi dalam Megatrend Berikutnya: Lithium . Bottom Line Baterai untuk daya listrik selalu penting di era modern. Namun, dengan munculnya komputasi mobile dan mobil listrik, kepentingan mereka hanya akan terus bertambah. Saat ini, misalnya, paket daya baterai menyumbang lebih dari separuh biaya mobil Tesla. (Lihat juga: Apa cara terbaik untuk mendapatkan paparan mobil listrik saat berinvestasi di sektor otomotif?

)

Karena semakin pentingnya, penelitian tentang baterai isi ulang yang lebih baru dan lebih baik adalah mendapatkan momentum. Baterai lithium-air dan baterai lithium-metal mungkin terbukti sebagai kemajuan yang penting. Jika teknologi ini akhirnya melunasi, berinvestasi pada perusahaan besar yang terlibat dalam produksi baterai, produsen lithium-ion murni-bermain, atau paparan tidak langsung melalui produsen logam lithium dapat membantu meningkatkan kinerja portofolio di masa depan.