Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Separator baterai ion litium berbasis poliolefin memiliki wettability yang buruk dan porositas rendah, sehingga menurunkan kemampuan untuk mempertahankan larutan elektrolit dan mempengaruhi kinerja baterai terkait transportasi ionik dalam separator. Oleh karena itu, pengembangan separator dengan wettability dan porositas yang lebih baik telah menarik minat signifikan untuk meningkatkan kinerja baterai. Penelitian ini menyintesis dan mengkarakterisasi membran separator berbasis selulosa asetat yang di-crosslinking dengan asam sitrat menggunakan metode Non-Solvent Induced Phase Separation (N-TIPS). Selulosa asetat dan DMSO dicampur dan dituang ke pelat kaca, kemudian membran yang dicetak dievaporasi dan direndam dalam bak koagulasi air sebagai non-pelarut. Waktu evaporasi bervariasi pada 90, 120, 150, dan 180 menit untuk mempelajari pengaruhnya terhadap struktur pori membran. Hasil menunjukkan bahwa membran dengan waktu evaporasi 120 menit memberikan keseimbangan optimal antara struktur kimia, kemampuan pembasahan, dan sifat mekanik. Membran ini memiliki porositas 1,28%, sudut kontak terendah (45,1°), konduktivitas ionik yang baik sebesar 0,0276 mS/cm, dan kekuatan tarik 38,987 MPa. Terlebih lagi, membran ini memiliki nilai electrolyte uptake tertinggi sebesar 43,31% dan stabilitas termal yang baik dengan penyusutan yang rendah yaitu sebesar 14,61%. Selain itu, Uji EIS membuktikan bahwa membran berbasis selulosa asetat memiliki kinerja elektrokimia yang unggul dibandingkan separator berbasis poliolefin karena memiliki konduktivitas ionik yang lebih tinggi.

---

Polyolefin-based lithium-ion battery separators have poor wettability and low porosity, which can reduce their ability to retain electrolyte solution, thereby affecting battery performance due to ion transport within the separator. Therefore, developing separators with better wettability and porosity has attracted significant interest to enhance battery performance through improved ionic transport. This study synthesizes and characterizes cellulose acetate-based battery separators crosslinked with citric acid using the Non-Solvent Induced Phase Separation (N-TIPS) method. Cellulose acetate and DMSO were mixed and cast onto a glass plate, then the cast membrane was evaporated and immersed in a coagulation bath of water as the non-solvent. The evaporation time varied at 90, 120, 150, and 180 minutes to study its effect on membrane pore structure. The results show that the membrane with an evaporation time of 120 minutes provides an optimal balance between chemical structure, wettability, and mechanical properties. This membrane has a porosity of 1.28%, the lowest contact angle (45.1°), a good ionic conductivity of 0.0276 mS/cm, and a tensile strength of 38.987 MPa. Furthermore, this membrane has the highest electrolyte uptake value of 43.31% and good thermal stability with low shrinkage of 14.61%. In addition, EIS testing proves that the cellulose acetate-based membrane has superior electrochemical performance compared to polyolefin-based separators due to its higher ionic conductivity."

"Separator dapat berfungsi sebagai penghalang fisik untuk mencegah terjadinya korsleting internal antara elektroda dan dapat membentu pergerakan ion elektrolit. Sampai sekarang, separator polimer yang banyak digunakan dalam baterai lithium-ion komersial adalah PP. Namun dalam mempertimbangkan masalah lingkungan, polimer ramah lingkungan juga sedang dikembangkan dalam pembuatan separator. Separator dengan berbahan dasar selulosa asetat dinilai memiliki proses fabrikasi yang lebih ramah lingkungan dan dapat terdegradasi secara alami. Fokus penelitian ini adalah proses fabrikasi separator baterai padat berbasis selulosa melalui metode Pemisahan Fase Terinduksi Non-pelarut (NIPS) dengan pelarut etil asetat dan non-pelarut air. Dalam penilitian ini akan diselidiki pengaruh waktu evaporasi selama proses pencetakkan terhadap morfologi serta performa membran. Pengujian yang dilakukan antara lain Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), porositas, penyerapan elektrolit, keterbasahan membran, tarik, stabilitas dimensi, dan konduktivitas ionik dengan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Pengujian yang dilakukan menghasilkan kesimpulan bahwa peningkatan waktu evaporasi selama proses pencetakkan menurunkan porositas, penyerapan elektrolit, kemampuan pembasahan, dan konduktivitas ionik, namun meningkatkan kekuatan tarik. Sampel CA30 menunjukkan nilai porositas, penyerapan elektrolit, dan konduktivitas ionik yang paling tinggi di antara sampel lainnya dengan nilai sebesar 28,7% ; 40,4% ; dan 1,5 × 10-5 S.cm-1. Sedangkan untuk kekuatan tarik tertinggi didapatkan pada sampel CA50 dengan nilai sebesar 34,02 MPa.

---

The separator can serve as a physical barrier to prevent an internal short circuit between the electrodes and facilitate the movement of electrolyte ions. Until now, the polymer separator widely used in commercial lithium-ion batteries was PP. However, environmentally friendly polymers are also developed for separator manufacture. Separators made from cellulose acetate have a more environmentally friendly fabrication process and can be degraded naturally. This research focuses on the fabrication process of cellulose-based solid battery separators through the NIPS method with ethyl acetate and non-solvents (water). In this research, the effect of evaporation time during the printing process will be investigated on the morphology and performance of the membrane. Tests carried out included FTIR, porosity, electrolyte uptake, wettability, tensile, dimensional stability, and ionic conductivity with EIS. The tests concluded that increasing the evaporation time during the printing process decreases the porosity, electrolyte absorption, wetting ability, and ionic conductivity. However, it increases tensile strength. The CA30 sample showed the highest porosity, electrolyte absorption, and ionic conductivity values among the other samples with a value of 28.7% ; 40.4% ; and 1.5 × 10-5 S.cm-1. Meanwhile, the highest tensile strength was found in the CA50 sample with a value of 34.02 MPa."

"Membran elektrolit padat berbahan selulosa asetat memiliki proses fabrikasi yang lebih ramah lingkungan dan dapat terdegradasi secara alami. Fokus dalam penelitian ini adalah proses fabrikasi separator baterai padat berbasis selulosa melalui metode pemisahan fase terinduksi nonsolvent (NIPS) dengan pelarut aseton dan non-pelarut air. Dalam penilitian ini akan diselidiki pengaruh variasi komposisi aseton dalam bak koagulasi, mulai dari 0%, 25%, 50% hingga 75%(v/v) terhadap morfologi serta performa membran. Pengujian yang dilakukan berupa uji tarik, porositas, rasio penyusutan, penyerapan elektrolit, sudut kontak, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), dan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan menghasilkan kesimpulan bahwa peningkatan komposisi asetan dalam bak koagulasi meningkatkan terjadinya proses pemisahan, yang memicu peningkatan porositas, penyerapan elektrolit, hidrofisilitas, kemampuan pembasahan, dan konduktivitas ionik, namun menurunkan kekuatan tarik. Perubahan struktur yang terjadi akibat perubahan komposisi aseton dalam bak koagulasi dibuktikan dengan perubahan morfologi membrane melalui Scanning Electron Microscopy (SEM).

---

Solid electrolyte membranes made from cellulose acetate have a fabrication process that is more environmentally friendly and can be degraded naturally. The focus of this research is the fabrication process of cellulose-based solid battery separators through the nonsolvent induced phase separation (NIPS) method with acetone as solvent and water as non-solvent. This research will show the effect of variations in the composition of acetone in the coagulation bath, ranging from 0%, 25%, 50% to 75% (v/v) on the morphology and performance of the membrane. The tests carried out were tensile test, porosity, shrinkage ratio, electrolyte uptake, contact angle, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and Scanning Electron Microscopy (SEM) and resulted in the conclusion that the composition of the increased acetate in the coagulation bath enhances the demixing process, which increases porosity, electrolyte absorption, hydrophilicity, wetting ability, and ionic conductivity, but decreases tensile strength. Structural changes that occur due to changes in the composition of acetone in the coagulation bath are evidenced by changes in membrane morphology through Scanning Electron Microscopy (SEM)."

"Pemisah pada baterai lithium-ion (LIB) berfungsi sebagai pemisah antara anoda dan katoda untuk mencegah terjadinya arus pendek, namun tetap memungkinkan pergerakan ion elektrolit. Pemisah yang banyak digunakan dalam LIB komersial biasanya berbahan dasar poliolefin. Pemisah baterai yang terbuat dari bahan ramah lingkungan seperti selulosa asetat memiliki sifat mekanik dan termal yang sesuai, tidak beracun, dan hidrofilisitas yang baik. Fokus penelitian ini adalah karakteristik membran pemisah LIB berbahan selulosa asetat yang diproduksi menggunakan Temperature and Non-solvent Induction Phase Separation (N-TIPS) dengan DMSO dan pelarut non-udara, serta penambahan asam sitrat. sebagai agen pengikat silang. Pada penelitian ini yang menjadi fokus utama adalah pada variasi konsentrasi asam sitrat yaitu 0%; 5%; 10%; dan 15%. Hasil penelitian menunjukkan kuat tarik setelah penambahan asam sitrat sebesar 38,543 MPa; 68.291 MPa; 73.093 MPa; dan 68,963 MPa serta elongasi sebesar 5,334%; 8,908%; 6,575%; 7,130%; 50,093% untuk 0%; 5%; 10%; dan konsentrasi asam sitrat 15%, masing-masing. Selain itu, konduktivitas ionik membran ini adalah 2,16 × 10-5 S/cm; 2,53 × 10-7 S/cm; 6,63 × 10-9 S/cm; dan 3,91×10-7 S/cm sebesar 0%; 5%; 10%; dan konsentrasi asam sitrat 15%, masing-masing. Jika dibandingkan dengan membran Celgard, 4,80 10-6 S/cm, penambahan asam sitrat menurunkan konduktivitas ionik di bawah Celgard. Selanjutnya, membran dengan kinerja terbaik, asam sitrat 10%, memiliki ketahanan termal tertinggi sebesar 3,97%, keterbasahan sebesar 39,26 nM/m, dan porositas sebesar 2,17%.

---

The separator in a lithium-ion battery (LIB) functions as a separator between the anode and cathode to prevent short circuits, but still allows the movement of electrolyte ions. Separators that are widely used in commercial LIBs are usually polyolefin based. Battery separators made from sustainable materials such as cellulose acetate have suitable mechanical and thermal properties, non-toxicity, and good hydrophilicity. The focus of this research is the characteristics of LIB separator membranes made from cellulose acetate which were produced using a Temperature and Non-solvent Induced Phase Separation (N-TIPS) with DMSO and non-air solvents, as well as the addition of citric acid as a crosslinking agent. In this study, the main focus is on the variation of citric acid concentration, namely 0%; 5%; 10%; and 15%. The result shows a tensile strength after the addition of citric acid with the value of 38.543 MPa; 68.291 MPa; 73.093 MPa; and 68.963 MPa and elongation of 5.334%; 8.908%; 6.575%; 7.130%; 50.093% for 0%; 5%; 10%; and 15% citric acid concentration, respectively. Additionally, the ionic conductivity of these membranes is 2.16 × 10^-5 S/cm; 2.53 × 10^-7 S/cm; 6.63 × 10^-9 S/cm; and 3.91 × 10^-7 S/cm for 0%; 5%; 10%; and 15% citric acid concentration, respectively. If compared to Celgard membrane, 4.80 10^-6 S/cm, the addition of citric acid lowered the ionic conductivity below Celgard. Furthermore, the best performing membrane, 10% citric acid, has the highest thermal resistance at 3.97%, wettability of 39.26 nM/m, and a porosity of 2.17%."