Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
ABSTRAK
Logam transisi oksida (MxOy,M = Co, Fe, Cu, Zn) menarik untuk dijadikan material baru sebagai anoda baterai ion lithium karena secara umum mempunyai kapasitas spesifik lebih besar dari material grafit. Diantara logam logam transisi tersebut ZnO mempunyai kelebihan karena mempunyai kapasitas teoritis yang yang tinggi sekitar 978 mAh/g atau setara tiga kali dari grafit seperti yang dipakai pada baterai ion lithium dewasa ini. Kelebihan lain dari ZnO adalah tidak beracun, ketersediaannya banyak dan murah dalam preparasi. Selain itu ZnO mempunyai band gap yang lebar (3,37 eV pada suhu kamar), mobilitas elektron tinggi (100 cm2/Vs) dan ikatan energi yang besar (60 meV) sehingga yang telah banyak digunakan di banyak aplikasi seperti semikonduktor, bahan konduktor transparan, biosensor dan bahan anoda dari baterai lithium-ion. Secara khusus, struktur nano ZnO telah menarik banyak perhatian karena sifat unik dan kemungkinan penerapannya di bidang yang luas. Tetapi penerapan material ZnO sebagai anoda baterai ion lithium juga mempunyai kelemahan karena terjadinya ekspansi volume selama proses charge dan discharge yang akan menyebabkan kerusakan material anoda tersebut dan berakibat pada turunnya kapasitas baterai. Maka dilakukan pengendalian morfologi terhadap struktur ZnO dalam bentuk microrods yang ditumbuhkan pada substrat tembaga (Cu foils) dengan menggunakan metode kimia basah atau chemical bath deposition (CBD) pada suhu rendah. Parameter yang diamati adalah keseragaman, densitas dan diameter ZnO microrods hingga didapatkan kondisi optimum untuk pertumbuhan ZnO. Efek annealing temperatur pada pertumbuhan ZnO microrods dan kristalisasi selanjutnya diteliti. Ukuran, keselarasan dan keseragaman ZnO microrods dievaluasi dengan pemindaian mikroskop elektron (SEM dan HRSEM), sedangkan untuk analisis struktural dilakukan dengan teknik X-ray difraksi (XRD). Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu anil berpengaruh secara signifikan terhadap pertumbuhan microrods ZnO. Dengan melalui sejumlah pengujian terhadap struktur dan morfologi di dapatkan bahwa parameter eksperimental yang baik dicapai dengan menggunakan 3 (tiga) lapisan benih, anil pada suhu 150oC dalam waktu 10 menit anil, memberikan diameter rata-rata 218 nm, ukuran kristal 50,16 nm dan densitas 5,05 microrods μm2. Ukuran kristalit terbesar (65,34 nm) diperoleh pada suhu anil pada suhu 100oC dan 10 menit waktu anil. Citra SEM dan HRSEM pada semua sampel yang diuji menunjukkan bahwa ZnO microrods berhasil ditumbuhkan pada substat lembaran tembaga dengan diameter 200 900 nm. Hasil CV memperlihatkan bahwa kapasitas spesifik tertinggi sebesar didapatkan oleh sampel ZnO150 dengan nilai kapasitas spesifik sebesar 811 mAh/gr untuk discharge dan 773 mAh/gr untuk charge pada pengisian densitas arus 0.5 A/g Sedangkan kapasitas spesifik terendah didapat pada sampel ZnO50 dengan nilai kapasitas spesifik sebesar 572 mAh/gr untuk discharge dan 562 untuk charge. Sedangkan untuk ketahanan siklus didapatkan oleh sampel ZnO100 dengan kapasitas retensi 94% pada siklus ke 80 dan ZnO 150 dengan kapasitas retensi 82 %. Dari pengujian rate capabilities, baterai ZnO memiliki kemampuan discharge dan charge dari 0,1 C hingga 2C. Hal ini menunjukkan bahwa telah tercapai tujuan penelitian yaitu sebagai pengembangan awal anoda ZnO microrods sebagai anoda baterai ion lithium dengan kapasitas spesifik yang tinggi.

---

ABSTRACT
Transition-metal oxides (MxOy, M = Co, Fe, Cu, Zn) are such an attractive new materials for lithium ion battery anodes, as they generally have bigger specific capacity than graphite materials. Among the transition metals, ZnO have an advantage of their high theoretical capacity for about 978 mAh/g which are three times the equivalent of graphite used in today's lithium ion batteries. Another advantage of ZnO is non-toxic. Its availability is abundant and cheap in preparation. In addition, ZnO as a semiconductor material has a wide band gap (3.37 eV at room temperature), high electron mobility (100 cm2/Vs) and large energy bonds (60 meV) so that it has been widely used in many applications, including transparent conductors, biosensors and anode materials from lithium-ion batteries. In particular, the ZnO nanostructure has attracted much attention due to its unique nature and its possible application in a wide field. The various nanostructures of ZnO have been synthesized using different approaches. In this work, the liquid chemical deposition facile (CBD) of ZnO microrods on copper (Cu) foils was studied. During synthesis, we control the uniformity, density and diameter of ZnO microrods to determine the optimum conditions. The effects of temperature annealing on the growth of ZnO microrods and crystallization were further investigated. The size, alignment and uniformity of ZnO microrods were evaluated by scanning electron microscopy (SEM), while for structural analysis performed by XRD technique. The results showed that the annealing temperature significantly affected the growth of ZnO microrods. We found excellent experimental parameters achieved by using 3 (three) seed layers, annealing at 150 ° C within 10 minutes annealing, giving an average diameter of 218 nm, a crystal size of 53.29 nm and a density of 5.05 microrods / μm2. The largest crystal size ( 65.34 nm) was obtained at annealing temperatures at 100 ° C and 10 minutes anneal time. The SEM and HRSEM images in all samples tested showed that ZnO microrods were successfully grown on copper sheet substrates with diameters of 200-900 nm. The CV results show that the highest specific capacity is obtained by the ZnO150 sample with a specific capacity value of 811 mAh/gr for discharge and 773 mAh/gr for charging the current density of 0.5 A/g. While the lowest specific capacity was obtained in the ZnO50 sample with a specific capacity value of 572 mAh/gr for discharge and 562 for charge. While for cycle resistance obtained by the sample ZnO100

Abstrak :
Baterai lithium-ion sebagai platform penyimpanan energi telah dikembangkan dalam 2 dekade terakhir dengan variasi komposisi elektroda. Baterai ini bisa dioptimalkan hingga 80% dari kemampuannya sebagai energy storage. Material anoda yang umum digunakan pada baterai lithium ion adalah grafit, memiliki struktur berlapis yang dapat memaksimalkan proses interkalasi ion lithium. Grafit berhasil disintesis dari green coke yang merupakan produk sampingan dari proses thermal cracking yang digunakan oleh perusahaan minyak bumi untuk mengubah residu bahan bakar minyak. Sintesis grafit (green coke) dilakukan dengan mencampurkan bahan green coke dengan Super P sebagai karbon konduktif, Polyivinylidine Fluoride (PVDF) sebagai pengikat (8: 1: 1), dan N-N Dimetyl Acetamid (DMAC) sebagai pelarut, kemudian digunakan sebagai lembaran anoda pada tahap pelapisan dengan cu-foil menggunakan doctor blade. Grafit (Sigma Aldrich) juga digunakan sebagai lembaran anoda sebagai pembanding. Anoda green coke dikarakterisasi menggunakan FTIR, XRD, SEM-EDS, TEM dan Raman. Kinerja elektrokimia dikarakterisasi menggunakan CV, GCD, dan EIS. Performa siklus anoda green coke dalam baterai Li-ion menghasilkan kapasitas discharge dan efisiensi coulombic masing-masing 202,59 mAh g-1 dan 79,77%. Anoda green coke menghasilkan efisiensi coulomb yang lebih rendah jika dibandingkan dengan anoda grafit (91,51%). Namun, kombinasi penggunaan limbah minyak bumi sebagai bahan baku dan kinerja elektrokimia yang baik akan membuat grafit (green coke) menjadi bahan yang menjanjikan untuk baterai dengan biaya rendah menghasilkan penyimpanan energi berskala besar.

---

Lithium-ion battery as an energy storage platform has been developed in the last 2 decades with variations in electrodes composition. This battery could be optimized up to 80% of its ability in storing energy. Anode material that commonly used in lithium ion battery is graphite, having a layered structure that can maximize the intercalation process of lithium ions. Graphite has been successfully synthesized from green coke which is a by-product of thermal cracking process used by petroleum companies to change fuel oil residues. Green coke graphite synthesis was carried out by mixing green coke material with Super P as conductive carbon, Polyivinylidine Fluoride (PVDF) as binder (8:1:1), and N-N Dimetyl Acetamid (DMAC) as solvent, then used as anode sheet on coating stage with copper foil using doctor blade. Commercial graphite were also used as anode sheet as comparison. The green coke anode was characterized using FTIR, XRD and SEM-EDS. Electrochemical performance was characterized using CV, GCD, and EIS. Cycling performance of green coke anode in Li-ion batteries produces reversible capacity and coulombic efficiency of 202.59 mAh g-1 and 79.77 %, respectively. Green coke anode produce lower coulombic efficiency when compared to graphite anode (91.51%). However, the combination of the use of petroleum waste as raw material and good electrochemical performance would make graphite green coke a promising material for a low cost battery for large scale energy storage.

Abstrak :
[ABSTRAK Li4Ti5O12/Si merupakan kandidat material menjanjikan dalam mengoptimalkan karakteristik Si dan Li4Ti5O12 sebagai material anoda pada Baterai Ion Lithium. Pembuatan Li4Ti5O12/Si dengan penambahan silikon sebesar 2 wt.%, 5 wt.%, dan 10 wt.% telah berhasil dilakukan. Partikel Silikon yang ditambahkan mempunyai ukuran 81 nm sebesar 66,7% dan 4100 ? 7500 nm sebesar 2,5 %. Proses sol-gel digunakan untuk membuat xerogel TiO2/Si dari bakalan titanium tetrabutoksida. Serbuk TiO2/Si didapatkan dengan memberikan perlakuan panas xerogel TiO2/Si pada suhu 300oC di dalam tube furnace dengan kondisi aerasi. Pencampuran serbuk TiO2/Si dengan Li2CO3 dilakukan dengan menggunakan High Energy Ball Mill. Perlakuan panas diberikan pada campuran serbuk tersebut pada suhu 650oC di dalam tube furnace dengan kondisi aerasi untuk mendapatkan serbuk Li4Ti5O12/Si. Karakteristik xerogel TiO2/Si, serbuk TiO2/Si, dan serbuk Li4Ti5O12/Si didapat dengan melakukan uji SEM-EDS, XRD, dan BET. Hasil yang didapat bahwa penambahan silikon akan mempengaruhi morfologi pembentukan TiO2 dan Li4Ti5O12 sehingga berpengaruh pada luas permukaan yang dihasilkannya, dimana luas permukaan maksimal pada 10 wt.% untuk xerogel TiO2/Si, 0 wt.% untuk serbuk TiO2/Si, dan 10 wt.% untuk serbuk Li4Ti5O12/Si. Selain itu, kristalinitas TiO2 tidak berubah secara signifikan dan kristalinitas Li4Ti5O12 menurun seiring dengan meningkatnya penambahan silikon. Karakteristik thermal serbuk Li4Ti5O12/Si didapatkan dengan melakukan pengujian STA. Hasil yang didapat bahwa panambahan silikon meningkatkan suhu transformasi material dan mengurangi pengurangan massa yang terjadi.

---

ABSTRACT , Li4Ti5O12/Si is a promising candidate material in optimizing the characteristic of Si and Li4Ti5O12 as anode material in Lithium Ion Batteries. Li4Ti5O12/Si with the addition of silicon at 2 wt.%, 5 wt.%, and 10 wt.% have been successfully manufactured. Silicon particles size was about 81 nm as much as 66.7% and 4,100 – 7,500 nm as much as 2.5%. Sol-gel process was used to create a TiO2/Si xerogel with titanium tetrabutoxside as a precursor. TiO2/Si powder was obtained by providing heat treatment TiO2/Si xerogel at 300oC in a tube furnace with aeration conditions. TiO2/Si powder and Li2CO3 powder were mixed by using the High Energy Ball Mill. The heat treatment was given to the powder mixture at 650oC in a tube furnace with aeration conditions to obtain Li4Ti5O12/Si powder. Characteristics of TiO2/Si xerogel, TiO2/Si powder, and Li4Ti5O12/Si powder were obtained by using SEM-EDS, XRD, and BET characterizations. The addition of silicon affected the morphology formation of TiO2 and Li4Ti5O12 so the effect on the resulting surface area which the maximum surface area at 10 wt.% on TiO2/Si xerogel, 0 wt.% on TiO2/Si powder, and 10 wt.% on Li4Ti5O12/Si powder. In addition, the cristallinity of TiO2 did not change significantly and the cristallinity of Li4Ti5O12 decreased with increasing addition of silicon particles. Thermal characteristics of the Li4Ti5O12/Si powder was obtained by using STA characterizations. The addition of silicon particles increased the transformation temperature of the material and reduce weight loss that occurs.]

Abstrak :
ABSTRAK
Peningkatan kebutuhan masyarakat setiap tahunnya semakin berkembang, dimana selalu akan berkembang teknologi dari tahun ketahun dengan adanya Si/Li4Ti5O12 dinilai dapat membantu mengembangkan teknologi dibidang baterai pada saat ini. Proses Li4Ti5O12 dengan ditambahkan Si dengan variabel sebanyak 15%, 30% dan 40% telah berhasil dilakukan. Dengan melalui proses Sol-gel untuk membuat xerogel TiO2/Si dari titanium tetrabutoksida. Lalu dilakukan proses kalsinasi dengan suhu 300ºC selama 2 jam. setelah dilakukan kalsinasi dilakukan kembali proses pencampuran dengan Li2CO3 dengan menggunakan High-Energy Ball Miller (HEBM) selama 75 menit. Setelah itu Li4Ti5O12 dilakukan proses sintering selama 3 jam dengan suhu 750˚C. Setelah mendapatkan Xerogel dari sintesis tersebut dilakukan beberapa kali pengujian seperti SEM/EDX, CV dan CD. Hasil fisual dari xerogel yang terlihat semakin besar kadar Si yang diberikan kedalam LTO maka akan semakin gelap warna yang dihasilkan. Pada hasil pengujian SEM didapatkan hasil butir yang sudah terbentuk kristalin namun masih terdapatnya aglomerat yang terlihat pada gambar SEM. Pada hasil EDX didapatkan unsur tertinggi didalamnya terdapat Si,Ti dan O. Pada hasil CV dan CD pada Si 15% dan 30%hasil yang didapatkan kurang stabil dan cenderung menghasilkan nilai yang masih rendah dibandingkan dengan Si 40% mendapatkan hasil yang cukup tinggi dan stabil.

---

ABSTRACT
Increasing needs of people each year is growing, which will always evolving technology from year to year with the Si / Li4Ti5O12 rated can help develop the technology in battery at this time. Li4Ti5O12 process with added Si with variables as much as 15%, 30% and 40% have been successfully carried out. Through Sol-gel process for making xerogel TiO2 / Si of titanium tetrabutoksida. Then do calcination process at a temperature of 300ºC for 2 hours. after calcination conducted back in the process of mixing with Li2CO3 using High-Energy Ball Miller (HEBM) for 75 minutes. After that Li4Ti5O12 sintering process is carried out for 3 hours at a temperature of 750C. After getting Xerogel of the synthesis is carried out several times of testing such as SEM / EDX, CV and CD. Results fisual of xerogel seen greater levels of Si is given into LTO then the darker color produced. SEM on the test results showed that formed crystalline grains but still the presence of agglomerates shown in the SEM image. EDX results obtained on the highest element in which there are Si, Ti and O. on CV outcomes and CD on Si 15% and 30% of the results obtained are less stable and tend to produce a value that is lower than the Si 40% get results fairly high and stable.

Abstrak :
Sintesis serbuk Li4Ti5O12 yang didoping atom Al dan Na untuk material anoda pada baterai ion lithium telah berhasil dilakukan dengan metode reaksi padat. Doping Al pada Li4Ti5O12 bertujuan untuk menaikkan konduktifitas ionik dan memperkuat struktur sedangkan doping Na bertujuan untuk menurunkan tegangan operasi. Pendopingan dilakukan dengan mengikuti persamaan Li(4-(x/3+y))AlxNayTi(5-2x/3)O12 (x=0; 0,025; 0,05; 0.075 dan y= 0;1) dimana atom Al mensubtitusi Ti dan Li sedangkan atom Na mensubtitusi Li. Sintesis dilakukan melalui metoda metalurgi serbuk dengan menggunakan Li2CO3, TiO2-anatase, Al2O3 and Na2CO3 sebagai bahan baku. Pada penelitian ini, pengaruh subtitusi Na dan Al dalam Li4Ti5O12 terhadap struktur, morphologi, ukuran partikel, surface area dan performa elektrokimia diteliti secara detil. Hasil penelitian menunjukkan bahwa doping ion Al pada Li4Ti5O12 tidak merubah struktur kristal Li4Ti5O12. Hasil FTIR menkonfirmasi tidak adanya perubahan struktur spinel pada gugus khas ketika didoping Al, dengan meningkatnya doping Al membuat tekstur butir menjadi berpori, ukuran partikel menurun dengan ukuran terkecil 20,32 μm, surface area meningkat dengan nilai tertinggi 8,25 m2/gr, konduktifitas ionik meningkat dengan konduktifitas terbaik adalah 8,5 x 10-5 S/cm, tegangan kerja sekitar 1,55 V dan kestabilan siklus terbaik diperoleh pada doping Al 0,025 dengan kapasitas maksimum 70 mAh/g. Sedangkan doping Na dalam Li4Ti5O12 menyebabkan perubahan struktur dengan terbentuk 3 phasa baru yaitu NaLiTi3O7, Li4Ti5O12, dan Li2TiO3. Perubahan struktur juga dikonfirmasi dengan perubahan gugus khas hasil analysis FTIR. Sedangkan kenaikan doping Al menyebabkan phasa NaLiTi3O7 semakin dominan, tekstur butiran menjadi halus, ukuran partikel menurun dengan ukuran terkecil 30,89 μm, surface area menurun, konduktifitas ionic stabil pada 2,5 x 10-5 S/cm, potensial kerja di 1,3 V dan 1,55V, kestabilan struktur didapat pada doping Al 0,05 dengan kapasitas 90 mAh/g. Secara keseluruhan menunjukkan bahwa penambahan doping Al mampu meningkatkan konduktifitas ionik dan kestabilan siklus dan doping Na menurunkan tegangan kerja. ...... Synthesis of Li4Ti5O12 powder doped by Al and Na atoms for lithium ion battery anodes had been carried out using solid state reaction. Al doped on Li4Ti5O12 aim is to increase the ionic conductivity and strengthen the structure of Li4Ti5O12 while Na doped aimed is to decrease the operating voltage. Al and Na doped on Li4Ti5O12 had been carried out by following equation Li(4 - (x / 3 + y))AlxNayTi(5-2x/3)O12 (x = 0; 0,025; 0.05, 0.075 and y = 0, 1) where the Al atoms substitute Ti and Li while Na substituting Li atoms. Synthesis is conducted through a solid state reaction by using Li2CO3, TiO2-anatase, Al2O3 and Na2CO3 as raw materials. In this study, the effects of substitution of Na and Al in Li4Ti5O12 on the structure, morphology, particle size, surface area, and electrochemical performance were deep studied. The results showed that the Al doped on the Li4Ti5O12 was not change crystal structure of Li4Ti5O12. FTIR results confirmed that the absence of changes spinel structure in fingerprint region when doped Al, with increasing Al doped make textures porous grains, particle size decreases to 20.32 μm, surface area increases with highest value of 8.25 m2/gr, conductivity is increased with the best conductivity 8.5 x 10-5 S/cm, , the working voltage of about 1.55 V and the best cycle stability was obtained on doping Al 0.05 and the maximum capacity is 70 mAh/g. While doping Na in Li4Ti5O12 caused structural changes to the three phases formed NaLiTi3O7, Li4Ti5O12, and Li2TiO3. Tranformation on the structure is also confirmed by the changes in the fingerprint region with FTIR analysis. While the increase in Al doping causes NaLiTi3O7 phase become dominant, texture of granular becomes bigger and smoother, the particle size decreases to 30.89 μm, surface area decreases, the ionic conductivity was stable at 2.5 x 10-5 S/cm, The working potential in 1, 3 V and 1.55 V, the stability of the structure obtained on doping Al 0.05 and the maximum capacity of 90 mAh/g. Overall showed that the addition of Al doped can improve the ionic conductivity while stability of the cycle and the Na doped decrease the working voltage.