Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKLitium titanat (Li4Ti5O12) merupakan salah satu alternatif elektroda anoda yang dapat menggantikan grafit pada baterai Li-ion. Kelebihan litium titanat dibandingkan grafit adalah kestabilan struktur kristal hampir tidak mengalami perubahan selama interkalasi dan de-interkalasi ion Li+. Namun litium titanat memiliki kelemahan yaitu konduktivitas listrik dan difusi ion litium yang rendah. Penelitian ini dilakukan proses sintesis dengan menggunakan metode gabungan hidrotermal dan mekanokimia. Proses fabrikasi baterai dengan penambahan material aditif acetylene black (AB) dengan variasi berat 10%, 12% dan 15%. Tujuan penambahan aditif untuk meningkatkan konduktivitas listrik. Karakterisasi material dengan menggunakan SEM-EDS, XRD dan BET. Hasil karakterisasi SEM-EDS menunjukkan persebaran partikel hampir homogen dengan rata-rata ukuran partikel 0,35 μm. Terbentuk fasa spinel Li4Ti5O12 dan TiO2 rutile hasil XRD dan luas permukaan yang terbentuk dengan pengujian BET adalah 2,26 m2/g. Baterai sel koin dibuat sel setengah dengan menggunakan Li4Ti5O12 sebagai katoda dan logam litium sebagai anoda. Uji performa sel baterai dengan electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV) dan charge discharge (CD). Nilai konduktivatas yang besar didapatkan pada kadar AB terbanyak. Sedangkan hasil uji cyclic voltammetry dan charge-discharge didapatkan hasil yaitu semakin banyak penambahan kadar AB yang diberikan maka kapasitas spesifik baterai semakin menurun. Kapasitas terbesar pada rate tinggi 10C didapatkan pada kadar 10% dengan kapasitas spesifik sebesar 40,91 mAh/g.

---

ABSTRACT

Lithium titanate (Li4Ti5O12) could be used as anode electrode in Li-ion battery, replacement graphite in Li-ion battery application. Crystal structure lithium titanate is more stable than graphite, it doesn?t charge during intercalation and de-intercalation process Li+ ions. However, lithium titanate has good stability, the material has lower electrical conductivity and lower lithium ion diffusion. This research, synthesis process were accomplished by using a combinated of hydrothermal and mechanochemical process. In battery fabrication process with an acetylene black conductive (AB) additive of the mass variation was 10%, 12% and 15% in wt. The purpose of using additive acetylene black to increase the electric conductivity. Materials characterization using SEM-EDS, XRD and BET. SEM characterization result show homogeneous distribution of particle with an average particel size of 0.35 μm. Li4Ti5O12 spinel phase and TiO2 rutile XRD result and the surface area formed by BET is 2.26 m2/g. Made coin cell batteries half cell using Li4Ti5O12 as a cathode and lithium metal as the anode. Test performance battery with electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV) and charge discharge (CD). Conductivity great value obtained at the highest levels of AB. Meanwhile, cyclic voltammetry and charge-discharge testing the result show that higher percentage of AB causing the decrease of battery specific capacity. The capacity specific at a high rate of 10C at a level of 10% with the specific capacity of 40.91 mAh/g."

"ABSTRAKPenelitian ini membahas pengaruh kadar aditif Acetylene Black terhadap performa baterai lithium ion dengan anoda Li4Ti5O12. Material aktif Li4Ti5O12 untuk anoda baterai ion litium telah berhasil dibuat dari xerogel TiO2 yang dibuat menggunakan metode sol-gel, dilanjutkan dengan proses ball-milling, dan sintering. Identifikasi fasa, morfologi, dan luas permukaan material dikarakterisasi menggunakan pengujian XRD, SEM-EDS, dan BET. Terbentuk fasa spinel Li4Ti5O12 dan TiO2 rutile pada hasil XRD. Morfologi Li4Ti5O12 yang terbentuk menunjukkan adanya aglomerasi. Hasil sintesis Li4Ti5O12 dibuat lembaran elektrodanya dan dicampur dengan binder PVDF (10%wt) dan aditif AB sebesar 10%wt (LTO2 AC-1), 12%wt (LTO2 AC-2), dan 15%wt (LTO2 AC-3). Baterai sel koin dibuat secara setengah sel (half cell) menggunakan elektroda litium. Pengujian performa baterai dilakukan menggunakan cyclic voltammetry (CV), Electro-impendance spectroscopy (EIS), dan charge discharge (CD). Nilai tahanan yang paling tinggi didapatkan pada sampel LTO2 AC-3. Penyebabnya diperkirakan karena terbentuknya produk samping reaksi pada permukaan elektroda di siklus awal karena reaktivitas elektroda LTO2 AC-3 yang tinggi. Kapasitas awal tertinggi didapatkan pada sampel dengan kadar AB 10%wt (LTO2 AC-1) pada pengujian CV dan CD pada rate awal dikarenakan kadar material aktifnya yang paling tinggi. Pada pengujian performa baterai menggunakan Charge-discharge, Rate-capability terbaik didapatkan pada sampel dengan kadar AB 15% dimana terdapat kapasitas sebesar 24,12 mAh/g pada rate 10C dengan kapasitas yang hilang sebesar 71,34%. Dalam penelitian ini disimpulkan bahwa penambahan kadar AB dapat meningkatkan ketahanan siklus dari baterai dan juga akan meningkatkan rate-capability-nya. Peningkatan reaktivitas, luas permukaan, dan konduktivitas dari elektroda diperkirakan menjadi penyebab fenomena ini. Hal ini didukung oleh hasil pengujian EIS, CV, dan CD dari ketiga sampel yang diujikan

---

ABSTRACTThis research was talking about the influence of Acetylene Black additives content in Li-ion Batteries performance with Li4Ti5O12 anode. Li4Ti5O12 active material for Li-ion batteries anode was successfully made using sol-gel method to form TiO2 xerogel continued with ball-milling and sintering process. XRD, SEM-EDS, and BET, was performed to identify the phase, morphology, and surface area of LTO powder. Spinel Li4Ti5O12 and TiO2 rutile was detected in XRD test. Li4Ti5O12 morphology show presence of agglomerates structure. Electrode sheet then be made with Li4Ti5O12 from previous process and mixed with PVDF binder (10%wt) and AB additives 10%wt (LTO2 AC-1), 12%wt (LTO2 AC-2), and 15%wt (LTO2 AC-3) of total weight solid content. Half cell coin battery was made with lithium counter electrode. Cyclic voltammetry (CV), Electro-impendance spectroscopy (EIS), and charge discharge (CD) test used to examine the battery performance. Highest resistance value obtained in LTO2 AC-3 sample. It may be caused by the formation of side reaction product on electrode surface at initial cycle due to high reactivity of LTO2 AC-3 electrode. Greatest initial capacity at CV test and CD test was obtain in LTO2 AC-1 (10%wt AB) sample, due to highest active material content. When charge-discharge test, the best sample rate-capability performance falls to LTO2 AC-3 sample (15%wt AB), where there was still have 24.12 mAhg of discharge capacity at 10 C with 71.34% capacity loss. In this research, writer conclude that Increasing AB content could lead to rate-capability and cycling performance improvement. Reactivity, surface area, and conductivirty enhancement in electrode may be caused by this phenomenon. This fact supported by charge-discharge, cyclic voltammetry, and electro-impendance spectroscopy data.;"

"Sel surya merupakan komponen yang dapat mengubah cahaya menjadi energi listrik. Perovskit menjadi material sel surya yang menjanjikan karena efisiensinya tinggi dan proses fabrikasi ekonomis. Sejak digunakan pertama kali pada 2009 dengan efisiensi 3,8%, teknologi ini berkembang hingga 25,2% pada 2019. Namun, sel surya perovskit memiliki tantangan seperti tingginya biaya elektroda akibat penggunaan logam mulia. Solusi yang dikembangkan adalah menggunakan campuran grafit dan acetylene black sebagai elektroda karena konduktivitasnya baik, murah, dan stabil. Lapisan Electron Transport Layer (ETL) berperan penting dalam performa sel surya. TiO2 adalah salah satu material ETL yang umum digunakan karena transparan dan stabil. Struktur yang digunakan pada penelitian ini ialah FTO/TiO2/Perovskit/CuSCN/Karbon/FTO. Metode spin-coating untuk semua lapisan selain elektroda karbon, metode deposisi manual untuk lapisan elektroda karbon campuran acetylene black dan grafit, serta spin-coating-pyrolisis untuk lapisan TiO2 mesoporus. Dalam penelitian ini, dilakukan perbandingan kinerja sel surya perovskit dengan tiga variasi ETL: satu lapisan TiO2: compact (c-TiO2), dua lapisan TiO2: compact/mesoporous (c-TiO2/m-TiO2), serta dua lapisan TiO2: mesoporous/compact (m-TiO2/c-TiO2). Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan lapisan m-TiO2 dapat meningkatkan nilai VOC, ISC, MPP, dan FF. Efisiensi meningkat dari 0,1878% menjadi 0,4284% dan 0,4371%, atau naik sebesar 128%-133%. Sel surya dengan struktur c-TiO2/m-TiO2 pada ETL memiliki performa terbaik dengan nilai VOC, ISC, FF, dan η secara berurutan sebesar 0,36 V; 2,12 mA; 0,28; dan 0,75%. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan dua lapisan TiO2 dengan struktur c-TiO2/m-TiO2 pada ETL mampu meningkatkan performa sel surya perovskit sekitar 128%.

---

Solar cell is a device that convert light into electrical energy. Perovskite has emerged as a promising solar cell material for fabrication due to its high efficiency and cost-effective manufacturing process. Since its first use in 2009 with an efficiency of 3.8%, perovskite solar cell technology has rapidly developed, reaching 25.2% efficiency in 2019. However, challenges remain, such as the high cost of electrodes due to the use of noble metals. One solution is the use of graphite and acetylene black carbon mixtures as electrodes, offering good conductivity, chemical stability, and low cost. The Electron Transport Layer (ETL) also plays a crucial role in solar cell performance. Titanium dioxide (TiO2) is widely used as an ETL material because of its transparency and stability. The structure used in this study is FTO/TiO2/Perovskite/CuSCN/Carbon/FTO. The spin-coating deposition method is used for all layers, except for the carbon electrode layer applied with manual deposition method of a mixture of acetylene black and graphite, and the spin-coating followed by pyrolysis for the mesoporous TiO2 layer. This study compares the performance of PSCs using three ETL structures: a single-layer compact TiO2 (c-TiO2), a double-layer compact/mesoporous TiO2 (c-TiO2/m-TiO2), and a double-layer mesoporous/compact TiO2 (m-TiO2/c-TiO2). The results show that adding a mesoporous TiO2 layer improves the VOC, ISC, MPP, and FF values. Efficiency increased from 0.1878% to 0.4284% and 0.4371%, an enhancement of 128%-133%. Solar cell with a c-TiO2/m-TiO2 structure as the ETL exhibits the best performance, with the VOC, ISC, FF, and η values are 0.36 V, 2.12 mA, 0.28, and 0.75%, respectively. These findings demonstrate that a double-layer TiO2 as the ETL with c-TiO2/m-TiO2 structure can significantly enhance PSC performance at around 128%."