Penggunaan Baterai Lithium Ferro Phospate (LFP) sebagai Tenaga Kendaraan Listrik yang Lebih Efisien dan Ramah Lingkungan

Baterai merupakan komponen kunci dalam kendaraan listrik, berperan sebagai sumber energi penyimpanan untuk memberikan daya pada motor listrik. Salah satu jenis baterai yang semakin populer digunakan dalam kendaraan listrik adalah baterai lithium ferro phosphate (LiFePO4). Baterai ini memiliki keunggulan tertentu yang membuatnya menjadi pilihan yang menarik.
Komposisi dan struktur yang dimiliki oleh baterai LFP adalah sebagai berikut, LiFePO4 (nama senyawa baterai LFP) adalah senyawa kimia yang terdiri dari lithium (Li), besi (Fe), fosfor (P), dan oksigen (O). Struktur kristalnya berbentuk ortorombik, memberikan kestabilan yang tinggi. Elektroda positif terbuat dari LiFePO4, elektroda negatif terbuat dari karbon grafit, dan elektrolitnya terbuat dari larutan garam lithium. Beberapa keunggungan yang dimiliki baterai LFP diantaranya adalah,

* Keamanan Tinggi: LiFePO4 memiliki stabilitas dan keamanan termal yang tinggi, dengan risiko kebakaran atau ledakan yang sangat rendah Ini menjadikannya pilihan yang aman untuk kendaraan listrik
* Siklus Hidup Panjang: Baterai LiFePO4 memiliki masa pakai yang lama dan dapat melalui banyak siklus pengisian/pengosongan tanpa degradasi yang signifikan
* Efisiensi Tinggi: LiFePO4 memiliki efisiensi pengisian dan pengosongan yang tinggi, sehingga menghasilkan konversi energi yang efisien.
* Berat Ringan: Dibandingkan beberapa jenis baterai lainnya, LiFePO4 relatif ringan namun memiliki kepadatan energi yang tinggi
* Umur : baterai LFP dapat bertahan dalam jangka waktu (siklus) yang lama dan tidak memerlukan perawatan.
 Gambar 1 : contoh baterai Lithium Ferro Phospate (LFP)
Sedangkan kekurangan baterai LFP sendiri mencakup :
1. Tegangan listrik atau voltase yang rendah sehingga dapat mereduksi energi
2. Baterai LFP bekerja kurang baik dalam kondisi suhu rendah atau low
temperature

3.2 Perbandingan Baterai LFP dengan Baterai Nikel (Nickel Based Battery)
Baterai LFP menggunakan beberapa zat kimia yang berasal dari baterai litum- ion, walaupun dari segi keunggulan tetap dimenangkan oleh baterai LFP karena biayanya yang hemat serta stabilitasnya dalam keadaan suhu tinggi. Litium-ion dapat terdiri dari dua kimia berbeda untuk katoda, litium mangan oksida atau litium kobalt dioksida, karena keduanya memiliki anoda grafit. Baterai ini memiliki energi spesifik 150/200 watt-jam per kilogram dan tegangan nominal 3,6V. Tingkat pengisiannya dari 0,7C hingga 1,0C karena pengisian yang lebih tinggi dapat merusak baterai secara signifikan. Lithium-ion memiliki laju pelepasan 1C. Sedangkan Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) memiliki katoda besi fosfat dan anoda grafit. Baterai ini memiliki energi spesifik 90/120 watt-jam per kilogram dan tegangan nominal 3,20V atau 3,30V. Tingkat pengisian lithium besi fosfat (Lifepo4) adalah 1C dan laju pelepasan (discharge) 1-25C.

Litium itu sendiri lebih ramah terhadap lingkungan dibandingkan bahan baku baterai nikel seperti nikel dan kobalt. Dalam baterai kendaraan listrik, nikel berperan sebagai katoda dalam baterai. Sedangkan di Indonesia sendiri terdapat tantangan dalam proses penambangan nikel itu selain tingkat keramahan lingkungan yang rendah. Tantangan tersebut merujuk pada jenis nikel yang terdapat di Indonesia yaitu nikel laterit. Dalam proses menjadi baterai, dibuthkan tingkat kemurnian nikel 99 persen, sedangkan nikel Laterit sudah banyak terkontaminasi dengan kandungan lain. Hal ini menyebabkan biaya pemrosesan yang besar untuk memurnikan nikel laterit. Industri nikel saat ini menyumbang porsi limbah yang tidak sedikit dan sering dilepaskan dalam kondisi tertentu dan bermigrasi ke beberapa media lingkungan. Hal ini berdampak serius terhadap lingkungan. Salah satu bukti nyata kontaminasi nikel terhadap lingkungan adalah produksi logam nikel yang melalui penggunaan proses pirometalurgi dan hidrometalurgi yang menghasilkan limbah padat dan cair dalam jumlah besar, yaitu terak dan residu pelindian. Selain itu, produksi nikel pirometalurgi menghasilkan emisi gas rumah kaca dalam jumlah besar.

DAFTAR PUSTAKA
Bartzas, G., Tsakiridis, P. E., & Komnitsas, K. (2021). Nickel industry: Heavy metal(loid)s contamination - sources, environmental impacts and recent advances on waste valorization. Current Opinion in Environmental Science & Health, 21, 100253. https://doi.org/10.1016/J.COESH.2021.100253
Liu, Z., Jiang, Y., Hu, Q., Guo, S., Yu, L., Li, Q., Liu, Q., & Hu, X. (2021). Safer Lithium-Ion Batteries from the Separator Aspect: Development and Future Perspectives. Energy & Environmental Materials, 4(3), 336--362. https://doi.org/10.1002/EEM2.12129
Omar, N., Monem, M. A., Firouz, Y., Salminen, J., Smekens, J., Hegazy, O., Gaulous, H., Mulder, G., Van den Bossche, P., Coosemans, T., & Van Mierlo, J. (2014). Lithium iron phosphate based battery -- Assessment of the aging parameters and development of cycle life model. Applied Energy, 113, 1575-- 1585. https://doi.org/10.1016/J.APENERGY.2013.09.003
Saw, L. H., Somasundaram, K., Ye, Y., & Tay, A. A. O. (2014). Electro-thermal analysis of Lithium Iron Phosphate battery for electric vehicles. Journal of Power Sources, 249, 231--238. https://doi.org/10.1016/J.JPOWSOUR.2013.10.052