2020 : Sintesa dan Peningkatan Performa Li4Ti5O12 dengan Proses Coating dan Doping sebagai Anoda Baterei Ion Lithium

Suwarno ST., MSc., Ph.D.
Diah Susanti ST.,MT.,Ph.D
Lukman Noerochim S.T, M.Sc.(Eng),Ph.D
Yatim Lailun Nimah S.Si, M.Si., Ph.D


Abstract

Baterai ion lithium merupakan kandidat potensial untuk perangkat penyimpan energi hal ini disebabkan densitas energi yang tinggi, tidak adanya memori efek, dapat bertahan dalam waktu lama, ringan, dan ramah lingkungan. Sehingga sangat sesuai untuk aplikasi sumber energi bagi peralatan medis seperti biosensor. Saat ini bahan komersial anoda masih didominasi oleh grafit yang mempunyai beberapa kelemahan salah satunya penurunan kapasitas yang cukup signifikan selama proses charge-discharge. Diantara jenis material alternative pengganti grafit yang dapat menjadi kandidat terbaik yakni Li4Ti5O12 (LTO) sebab kapasitas teoritiknya mencapai 172 mAh g-1, keberadaan melimpah, murah, proses pengolahan mudah dan sangat stabil. Dalam penelitian ini akan dilakukan proses sintesa Li4Ti5O12 menggunakan metode solid state (ball milling) dengan melakukan variasi pelapisan carbon dan nitrogen serta doping dengan menggunakan TiO2 dan Fluorine untuk meningkatkan konduktifitasnya. Hasil dari sintesis dikarakterisasi dengan SEM/EDX, TEM, XRD, dan TGA untuk melihat morfologi dan menganalisa struktur kristalnya dalam merespon variasi coating dan doping yang diberikan serta memperkirakan besar kandungan karbon serta nitrogen yang berhasil dilapiskan. Untuk pengujian performa elektrokimia Li4Ti5O12 hasil sintesa dilakukan proses fabrikasi menjadi baterei ion lithium berbentuk koin cell dalam glove box. Cell baterei kemudian dilakukan pengujian performa elektrokimianya dengan Cyclic Voltametry (CV), Galvanostatic charge dan discharge dan EIS (Electrochemical Spectroscopy Impedance). Hasil luaran yang diharapkan dari proses penelitian adalah publikasi jurnal internasional terindeks dan bereputasi (Q1) dengan tingkat kesiapan teknologi (TKT) yang akan dicapai diakhir penelitian adalah TKT 3.