Litium titanat Li4Ti5O12 merupakan salah satu material yang sedang dikembangkan sebagai anoda pada baterai litium ion. Kelebihan litium titanat diantaranya memiliki sifat zero-strain yaitu tidak terjadi perubahan volume atau perubahan volume yang sangat rendah (<1%) saat charge dan discharge, tidak menimbulkan SEI, dan dapat digunakan untuk high rate. Namun litium titanat memiliki kelemahan berupakonduktivitas listrik dan kapasitas yang rendah. Oleh karena itu perlu dikombinas ika n dengan bahan lain yang memiliki kapasitas tinggi seperti silikon dan bahan yang memilik i konduktivitas listrik tinggi seperti karbon. Dalam penelitian ini komposit Li4Ti5O12-C/Si Nano dibuat untuk mendapat anoda dengan kapasitas dan konduktivitas listrik yang tinggi. Karbon ditambahkan dengan variasi 1, 3, dan 5 wt% pada saat proses sol-gel, sedangkan Si nano ditambahkan sebesar 10 wt% dari total material aktif pada pembuatan slurry. Karbon yang ditambahkan merupakan karbon aktif yang sebelumnya telah dilakukan proses aktivasidengan menggunakan NaOH.Karbon aktif hasil aktivasi dilakukan karakterisasi BET dan SEM-EDS. Sementara, komposit Li4Ti5O12-C/Si Nano di karakterisasi dengan XRD danSEM-EDS, sertadilakukan pengujian EIS, CV, dan CDuntuk mengetahui performa elektrokimia baterai. Karbon aktif memiliki luas permukaan spesifik sebesar 490,007 m2/g serta ditemukan pori pada struktur mikro karbon aktif. Berdasarkan hasil uji EIS diperoleh bahwa konduktivitas listrik tertinggi terdapat padaLi4Ti5O12-1%C/Si Nano. Kapasitas spesifik tertinggiberdasarkan hasil uji CVterdapat pada Li4Ti5O12-3%C/Si Nanoyaitu sebesar 168 mAh/g.Kapasitas charge-discharge tertinggi pada current rate 0,2 C sampai 20 C berdasarkan hasil uji CD terdapat pada Li4Ti5O12-5%C/Si Nano.
Lithium titanate is one of the materials being developed as anode in Li-ion battery. Lithium titanate has zero-strain properties that does notvolume change or very low volume change (<1%) at charge and discharge, does not cause SEI, and can be used for high rate. However, lithium titanate has a weakness such aslowelectrical conductivit y and low capacity. Therefore,it needs to be combined with high-capacity materials such as silicon and materials that have high electrical conductivity such as carbon. In this study,the composite Li4Ti5O12-C/Si Nano was made toobtain an anode with high capacity and electricalconductivity. Carbon is added with a variation of 1, 3, and 5 wt% during the sol-gel process, while Si nano is added by 10wt% of the total activematerialingred ie nt in the slurry making. The carbon added is activated carbon which has previously been activated by using NaOH. Activated carbon as activation result ischaracterized by BET and SEM-EDS. Composite Li4Ti5O12-C/Si nano is characterized by XRD and SEM-EDS. Then, to determine the battery performance, EIS, CV, and CD testwere conducted. Activated carbon has a specific surface area of 490.007 m2/g and found pores in the micro structureof activated carbon. Based on EIS test results obtained that the highest electrical conductivity is found in Li4Ti5O12-1%C/SiNano. The highest specific capacity based on CV test resultsis found inLi4Ti5O12-3%C/Si Nanowhich is168 mAh/gand the highest charge-discharge capacity at current rate 0,2 C to 20 C based on CD test results is found in Li4Ti5O12-5%C/SiNano. |
Nawang Annisa.pdf :: Unduh