2019 : Pengaruh dari Mg2+, Ti4+, Y3+ and Zn2+ sebagai doper elektrolit solid Na3Zr2Si2PO12 pada konduktivitasnya sebagai SOFC (Solid Oxide Fuel Cell)

Dr. Widyastuti S.Si., M.Si
Vania Mitha Pratiwi ST, MT

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) dikembangkan guna memenuhi kebutuhan energi yang akan mengalami peningatan hingga 2050. SOFC adalah salah satu jenis fuelcell yang menggunakan keramik sebagai bahan elektrolitnya. Natrium Superionic Conductor (NASICON) merupakan salah satu elektrolit padat dengan berbahan dasar ion natrium. Peningkatan konduktivitas dari solid elektrolit tersebut saat ini menjadi perhatian. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa pengaruh ion Mg2+, Ti4+, Y3+, Zn2+ sebagai dopan elektrolit solid NASICON pada konduktivitasnya. NASICON memiliki rumus kimia Na1-xZr2SixP3-xO12. Magnesium, Titanium, Itrium, dan Seng digunakan untuk meningkatkan konduktivitas pada NASICON tersebut dengan doping pada Zr. Sintesa material ini menggunakan metode solid state dengan cara mencampur natrium fosfat, silikon dioksida, zirconium oksida, titanium dioksida, Itrium oksida, dan Seng Oksida. Semua dopan memiliki ukuran jari-jari ion yang hampir sama dengan Zr4+. Pemberian natrium fosfat diberikan excess 15% untuk menghindari sodium loss. Semua bahan dimasukkan ke dalam Ballmill ditambahkan sedikit etanol anhidrat selama 24 jam dengan kecepatan putar 300rpm selama 9 jam, dikeringkan pada suhu 80°C selama 12 jam dan kemudian dikalsinasi pada 1100°C selama 12 jam dengan laju 2°C/menit. Setelah dingin, diBallMill kembali dengan kecepatan putar yang sama selama 6 jam. Hasil serbuk dikompaksi ukuran 13 mm dengan tekanan 200 MPa. Kemudian disinterring temperature 1100°C, 1125°C 1150°C, 1175°C, dan 1200°C dengan laju 5°C/menit. Pellet diuji XRD untuk mengidentifikasi fase NASICON. Variasi dopan yang ditambahkan sebesar x= 0.1; 0,2; 0,3; dan 0,4 (Na3Zr2-xTixSi2PO12, Na3 Zr2-xYxSi2PO12-0.5x, Na3Zr2-xZnxSi2PO12-x Pellet akan diuji dengan SEM-EDX, dan EIS battery station Kata kunci : Solid State, Dopan, NASICON, Konduktivitas, Elektrolit Solid