Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Salah satu anoda yang dewasa ini banyak dikembangkan untuk meningkatkan kapasitas dan performa baterai ion litium adalah anoda litium titanat (Li4Ti5O12). Anoda litium titanat memiliki kelebihan dalam aspek kestabilan termal dan karakteristik zero strain. Kekurangan dari material ini, yaitu konduktivitas listrik dan kapasitas yang rendah. Pada penelitian ini akan diobservasi perubahan karakteristik dari material anoda litium titanat yang dibuat menjadi komposit dengan grafit dan doping Fe dengan variasi konsentrasi 0,1, dan 5 mol%. Sintesis dilakukan dengan metode solid state dan hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan XRD dan SEM, kemudian difabrikasi menjadi koin sel untuk dilakukan pengujian performa dengan EIS, CV, dan CD.

---

One of many anodes currently being developed to increase the capacity and performance of lithium ion batteries is lithium titanate anode (Li4Ti5O12). The lithium titanate anode has advantages in its thermal stability and zero strain characteristic. The main disadvantages of this material are the low electrical conductivity and capacity. This research will be observing the characteristic changes of the lithium titanate material made into composites with graphite (5 wt%) and iron (Fe) doping with concentrations of 0,1, and 5 mol%. The synthesis was carried out by solid state method and the synthesized material was characterized using XRD and SEM, then fabricated into cell coins for performance testing with EIS, CV, and CD."

"Energi pada umumnya dibagi menjadi 2, yaitu energi terbarukan dan energi tidak terbarukan. Energi terbarukan menjadi solusi untuk mengatasi efek negatif energi tak terbarukan karena emisi karbon yang sangat rendah serta ketersediaan sangat melimpah di bumi. Indonesia memiliki tujuan untuk menggunakan energi terbarukan dengan maksimal untuk mengurangi ketergantungan dengan energi tak terbarukan. Hal ini mendorong penemuan yang mengarah kepada pembentukan dan penggunaan sumber energi baru. Penelitian ini ditujukan untuk mempelajari proses sintesis Li4Ti5O12 (LTO) dengan metode solid state dan pembuatan komposit dari anoda LTO dengan penambahan unsur Sn nano dan grafit dengan tujuan menaikkan performa anoda LTO. Penambahan Sn nano dan grafit dilakukan sebanyak masing-masing dengan variasi 10 wt%, 15 wt%, 20 wt% dan 5 wt%. Sintesis LTO diawali dengan metode solid state kemudian di lakukan proses sintering selama 6 jam pada temperature 850 oC. Pencampuran grafit dan Sn nano pada anoda LTO dilakukan secara mekanokimia. Fabrikasi baterai dilakukan dengan diawali proses pembuatan slurry kemudian dilanjutkan proses coating yang selanjutnya di masukkan ke dalam coin cell. Berdasarkan hasil karakterisasi baterai didapatkan kristalinitas terbaik pada anoda LTO/C-Sn nano 10 wt%. Pada pengujian performa baterai untuk nilai kapasitas spesifik (CV) dan retensi kapasitas (CD) pada anoda LTO/C-Sn nano 10 wt% wt memiliki nilai paling baik yaitu sebesar 207 mAh/g dan 1,5%. Nilai konduktivitas terbaik yatu anoda LTO/C-Sn nano 15 wt% dengan resistivitas sebesar 46,97 Ohm.

---

Energy is generally divided into 2, namely renewable energy and non-renewable energy. Renewable energy is the solution to overcome the negative effects of non-renewable energy because of very low carbon emissions and abundant availability on earth. Indonesia has a goal to use renewable energy to the maximum to reduce dependence on non-renewable energy. This encourages findings that lead to the formation and use of new energy sources.

This research is aimed at studying the synthesis process of Li4Ti5O12 (LTO) with solid state method and making composites from LTO anodes with the addition of Sn nano and graphite elements with the aim of increasing the performance of LTO anodes. Addition of Sn nano and graphite was carried out as many as each with variations of 10 wt%, 15 wt%, 20 wt% and 5 wt%.

The LTO synthesis begins with a solid state method and then sintering for 6 hours at 850oC. Mixing graphite and Sn nano on the LTO anode is carried out mechanochemically. Battery fabrication is carried out by starting the process of making slurry and then continuing with the coating process which is then put into a coin cell.

Based on the results of the battery characterization the best crystallinity was obtained at the 10 wt% nano LTO/C-Sn anode. On battery performance testing for specific capacity values (CV) and capacity retention (CD) on nano 10 wt% LTO/C-Sn anode the best value was 207 mAh/g and 1.5%. The best conductivity value is nano 15 wt% LTO/C-Sn anode with a resistivity of 46.97 Ohm."

"Baterai ion litium merupakan salah satu jenis baterai sekunder yang memiliki keunggulan dibandingkan jenis baterai sekunder lainnya yaitu densitas energi tinggi, ringan, tidak memiliki memory effect, tahan lama, dapat diisi ulang, dan ramah lingkungan. Anoda LTO merupakan anoda yang menjanjikan untuk diaplikasikan pada komponen baterai ion litium karena cycle performance yang baik dan hanya sedikit terjadi perubahan struktural selama proses interkalasi dan deinterkalasi ion litium. Namun, dibalik keunggulannya terdapat kekurangan dari bahan anoda LTO ini yaitu konduktivitas elektron yang rendah, koefisien difusi yang buruk, dan kapasitas baterai yang cukup rendah. Pada penelitian ini cara untuk mengatasi kelemahan tersebut dan meningkatkan kinerja elektrokimia baterai adalah doping struktural dengan co-doping MgFe dan memperkecil ukuran butir dengan penambahan cerasperse (Ammonium Polycarbonate). Proses sintesis LTO co-doping MgFe menggunakan metode solid state dengan bantuan sonikasi. Variasi penambahan cerasperse yang digunakan adalah 0%, 2,5%, 5%, dan 7,5%. Hasil pengujian SEM EDS ditemukan bahwa penambahan cerasperse memiliki kecenderungan untuk memperkecil ukuran butir dan mengurangi terbentuknya aglomersi. Sampel LTO MgFe cerasperse 7,5% menunjukkan morfologi dengan aglomerasi paling sedikit dan distribusi ukuran partikel paling kecil yaitu 0,212 mm. Hasil XRD telah ditemukan adanya senyawa yang mengindikasikan adanya cerasperse pada sampel. Berdasarkan hasil pengujian EIS, CV, dan CD menunjukkan bahwa penambahan ceraspesrse 7,5% pada LTO MgFe dapat menghasilkan konduktivitas paling tinggi dan kapasitas spesifik paling tinggi sebesar 113,23 mAh/g.

---

Ion lithium battery is a secondary battery type that has several advantages compared to other secondary batteries such as high energy density, lightweight, no memory effect, high durability, can be rechargeable and environmentally friendly. Due to its excellent cycle performance and slightly structural changes that occurred during the lithium-ion intercalation and deintercalation process, anode LTO is a promising anode that can be applicated to the ion lithium battery components. However, there are some disadvantages that LTO anode possessed such as low electron conductivity, poor diffusion coefficient, and low battery capacity. In this study, those disadvantages can be overcome by implementing the structural doping with MgFe co-doping and reducing grain size with the addition of cerasperse (Ammonium Polycarbonate) which can also improve the electrochemical performance of the battery. The MgFe co-doping LTO synthesis process uses the solid-state method with sonication by adding the cerasperse of 0%, 2.5%, 5%, dan 7.5% respectively. The results of the EDS SEM test found that the addition of cerasperse has a tendency to reduce grain size and reduce the formation of agglomerations. The sample of LTO MgFe cerasperse 7.5% showed the morphology with the least agglomeration and the smallest particle size distribution of 0.212 mm. XRD results have found the presence of compounds that indicate the presence of cerasperse in the sample. Based on the results of the EIS, CV, and CD tests, it was shown that the addition of 7.5% cerasperse to LTO MgFe could produce the highest conductivity and the highest specific capacity of 113.23 mAh/g."

"Litium Titanat (Li4Ti5O12) memiliki beberapa kelebihan : sifat zero strain, charge-discharge yang panjang, tidak menimbulkan SEI (Solid Electrolyte Interphase). Namun Litium Titanat (LTO) memiliki kapasitas yang rendah (10-9 S cmn-1), dimana diatasi melalui pembuatan komposit dengan material lain. Grafit memiliki kapasitas spesifik yang besar, 372 mAh/g. Penambahan ZnO dapat meningkatkan kapasitas dan konduktivitas. Penelitian ini berfokus mengetahui pengaruh penambahan ZnO variasi 3%, 5%, dan 7% dengan konsentrasi grafit tetap sebesar 5% sintesis solid state dengan sampel pembanding neat LTO dan LTO/Grafit disertai penambahan serbuk LiOH sebesar 6%. XRD menunjukkan adanya Li4Ti5O12 yang terbentuk, dengan ukuran kristalit terbesar pada LTO/Grafit-ZnO 3%. Hasil EIS menunjukkan LTO/Grafit-ZnO 5% memiliki konduktivitas terbaik. Hasil CV menunjukkan Eo terbesar pada 3%, dan uji CV menghasilkan kapasitas spesifik yang lebih besar dari pengujian CD akibat C rate yang lebih besar, dengan kapasitas spesifik tertinggi CV pada LTO/Grafit-ZnO 3%, dan kapasitas terbesar CD pada LTO/Grafit-ZnO 5%, tidak terlalu jauh dengan kapasitas LTO/Grafit-ZnO 3%. Perhitungan retensi menunjukkan LTO/Grafit-ZnO 3% memiliki rate capability baik sehingga tahan lama. Ketiga sampel memiliki efisiensi coulomb tinggi, sehingga tidak ada energi yang hilang selama charge-discharge. Meninjau hasil penelitian, dibutuhkan penelitian lebih lanjut untuk menghasilkan hasil yang optimal dalam meningkatkan konduktivitas serta kapasitas.

---

Lithium Titanate (L4Ti5O12) has several advantages, zero strain, good charge-discharge stability, and does not form SEI (Solid Electrolyte Interphase). However, LTO has low specific capacity (10-9 S cmn-1), and to improve that is to make a composite with another materials. Graphite has high specific capacity, 372 mAh/g, and the addition of ZnO would enhanced the capacity and conductivity.

This research focused on examined the effect of ZnO by various concentration 3%, 5% and 7% with a fixed concentration of graphite 5% by using solid state method and make a comparison between the neat LTO along with LTO/Graphite with the addition of excess LiOH 6% for LTO. XRD shows the presence of Li4Ti5O12 on each samples with the biggest crystallite size found in LTO/Graphite-ZnO 3%.

EIS shows LTO/Graphite-ZnO 5% has the best conductivity, and CV shows that LTO/Graphite-ZnO 3% has the biggest specific capacity. CD shows LTO/Graphite-ZnO 5% has the biggest capacity, with a little deviation form LTO/Graphite-ZnO 3%.

Retention indicate the LTO/Graphite-ZnO 3% has good rate capability, and all the samples have good coulumbic efficiency, indicates no energy lost during charge-discharge. Reveiweing the results, further research is need to obtained the best results."

"Lithium Ferro Phosphate (LiFePO4) adalah kandidat yang menjanjikan sebagai bahan sumber energi elektrik yang ramah lingkungan. Penambahan Ni komposit dalam baterai berbasis Li-ion dapat meningkatan performa dari baterai LiFePO4. Dalam penelitian ini, LiFePO4 akan disintesis dengan menggunakan Fe2O3, H3PO4, dan LiOH melalui cara solid-state dan dilakukan perlakuan panas yaitu sintering. Setelah itu, prekursor dikompositkan dengan tiga variasi penambahan konten Nikel dalam % berat, yaitu 5, 7 dan 10% melalui metode solid-state dengan ball mill diberi label LFP/5-Ni, LFP/7.5-Ni dan LFP/10-Ni. Karakterisasi dilakukan menggunakan XRD dan SEM untuk mengamati efek penambahan Nikel pada struktur dan morfologi sampel yang dihasilkan.

---

Lithium Ferro Phosphate (LiFePO4) is a promising candidate as an environmental friendly electric energy sources. The addition of Nickel composite in Lithium-ion battery based can enhance the performance of LiFePO4 batteries. In this experiment, LiFePO4 was synthesized using Fe2O3, H3PO4, and LiOH by solid-state method and heat treated with sintering process. After that, the precursor were composited with the various Nickel composition, in % wt, 5, 7.5 and 10% with solid-state method by using ball mill and labeled as LFP/5-Ni, LFP/7.5-Ni and LFP/10-Ni respectively. The characterizations were made using XRD and SEM testing. These were performed to observe the effect of Nickel addition on structure and morphology of the resulting samples."

"Litium Titanat (LTO) merupakan salah satu material anoda dengan performa yang baik karena sifatnya yang zero - strain. Pada penelitian ini sintesis LTO dilakukan dengan menggunakan metode solid-state dimana menggunakan serbuk LiOH dan TiO₂ sebagai prekursor. Akan tetapi, LTO memiliki kapasitas yang cukup rendah. Penambahan Silikon Karbida (SiC) dilakukan untuk meningkatkan kapasitas dan stabilitas kapasitas pelepasan pada LTO. Penambahan SiC dilakukan setelah proses sintesis LTO selesai menggunakan metode wet ball mill. Hasil sintesis menghasilkan serbu berwarna keabuan. Serbuk LTO/SiC dikarakterisasi menggunakan difraksi sinar-X (XRD), SEM-EDS dan EIS. Hasil XRD menunjukkan LTO/SiC telah berhasil terbentuk sebagai produk utama. Selain itu, hasil pengujian performa EIS menunjukkan bahwa LTO/SiC 4% memiliki konduktivitas tertinggi dimana ditunjukkan dengan resistivitasnya yang paling rendah dibanding yang lain. Selain pengujian tersebut, untuk menguji performa LTO/SiC dilakukan pengujian CV dan CD.

---

Lithium Titanate (LTO) is one of the anode materials which possess very good electrochemical performance because of its zero-strain characteristic. In this study, Solid-state synthesis method was used to synthesize LTO using LiOH and TiO₂ powder as precursors. However, LTO performance is limited by its low capacity. Addition of Silicon Carbide (SiC) was done using wet ball mill method to enhance its capacity and stability of discharge capacity.

As a result, the powder has greyish color. LTO/SiC powder was characterized using X-Ray Diffraction (XRD), SEM-EDS and EIS. The result of XRD characterization exhibits the formation of LTO/SiC as a major products. Moreover, EIS performance testing showed that LTO/SiC 4% possess highes electrical conductivity which is indicated by its lowest resistivity compared to other sample. Furthermore, to find out performaces of LTO/SiC, CV and CV test was performed."

"Li4Ti5O12 merupakan salah satu material yang menjanjikan untuk bahan anoda baterai litium ion. Li4Ti5O12 adalah material yang bersifat zero strain, dimana material tidak mengalami ekspansi volum pada saat prose charge/discharge. Namun, Li4Ti5O12 memiliki kapasitas teoritis yang relatif rendah (175 mAh/g). Hal ini membuat perlu dilakukannya modifikasi terhadap material Li4Ti5O12 untuk meningkatkan performa elektrokimianya. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan menggabungkan material Li4Ti5O12 dengan timah (Sn), yang mana memiliki kapastitas teoretis yang sangat tinggi (994 mAh/g). Namun, Sn memiliki permasalahan ekspansi volum yang sangat besar dan juga pulverization pada saat siklus charge/discharge. Oleh karena itu, digunakan grafit untuk mencegah terjadinya ekspansi volum yang berlebihan dari Sn. Grafit memiliki efek stress-relieving pada Sn, sehingga dapat menghambat ekspansi volumnya pada saat siklus charge/discharge. Pada penelitian ini, dilakukan sintesis komposit LTO/Sn-grafit dengan metode solid state. Untuk mengetahui pengaruh kadar Sn pada komposit tersebut, dilakukan variasi kadar Sn sebesar 5% wt.; 10% wt.; dan 15% wt. Dari penelitian ini, didapatkan hasil bahwa sampel dengan kadar Sn 10% wt. memiliki kapasitas discharge dan nilai potensial kerja terbaik. Sampel dengan kadar Sn 5% wt. memiliki kemampuan retensi paling baik. Sampel dengan kadar Sn 15% wt. memiliki nilai hambatan terkecil.

---

Li4Ti5O12 is one of promising materials for lithium ion battery anode material. Li4Ti5O12 is a zero strain material, where the material does not undergo volume expansion during the charge/discharge process. However, Li4Ti5O12 has a relatively low theoretical capacity (175 mAh/g). Modifying Li4Ti5O12 material is necessary to improve its electrochemical performance. Method that can be done is by combining Li4Ti5O12 with tin (Sn), which has a very high theoretical capacity (994 mAh/g). However, Sn has very large volume expansion problems as well as pulverization phenomena during its charge/discharge cycle. Therefore, graphite is used to prevent the excessive volume expansion of Sn. Graphite has the effect of stress-relieving on Sn, so it can inhibit its volume expansion during the charge/discharge cycle.

In this study, composite synthesis of LTO/Sn-graphite was carried out by solid state method. To determine the effect of Sn content on these composites, Sn variations were carried out at 5% wt., 10% wt., and 15% wt. The results of this study shown that sample with 10% wt. Sn content has the best discharge capacity and working potential value. Sample with 5% wt. Sn content has the best retention capability. Sample with 10% wt. Sn content has the least resistance value."

"ABSTRAK<

Material energi terbarukan sudah banyak menarik perhatian karena banyaknya polusi yang ada pada lingkungan saat ini. Salah satu teknologi energi terbarukan adalah menghasilkan baterai yang dapat memberikan energi besar sehingga dapat menggantikan bahan bakar fosil. Baterai ion litium memiliki perpaduan antara densitas energi dan densitas daya yang tinggi, sehingga telah banyak digunakan karena kelebihannya yang menjanjikan untuk menghasilkan energi yang besar. Litium titanat adalah material yang paling sering diaplikasikan sebagai anoda pada baterai ion litium karena bersifat zero strain, umur pakai yang panjang dengan siklus yang banyak, serta aman karena cenderung tidak membentuk solid electrolyte interface. Namun, di samping kelebihan yang dimiliki baterai litium titanat, anoda ini memiliki konduktivitas listrik yang rendah dan kapasitasnya yang cukup rendah. Salah satu metode untuk meningkatkan performa baterai ion litium adalah dengan memodifikasi permukaan yaitu membentuk komposit pada anoda. Berbagai unsur dan senyawa dapat digabungkan dengan litium titanat untuk menghasilkan komposit. Pada penelitian ini, digunakan variasi kadar besi oksida sebagai bahan dalam membentuk komposit LTO/Fe₂O₃ untuk mengetahui pengaruh kadar besi oksida terhadap performa baterai ion litium.

 

---

ABSTRACT

Renewable energy materials have attracted much attention because of the large amount of pollution present in the environment today. One of the renewable energy technologies is to produce batteries that can provide large energy so that they can replace fossil fuels. The lithium ion battery has a combination of energy density and high power density, so it has been widely used because of its advantages that promise to produce large energy. Lithium titanate is the material most often applied as an anode to lithium ion batteries because it is zero strain, long service life with many cycles, and safe because it tends not to form a solid electrolyte interface. However, in addition to the advantages of lithium titanate batteries, this anode has a low electrical conductivity and a fairly low capacity. One method to improve the performance of lithium ion batteries is to modify the surface, which is to form a composite on the anode. Various elements and compounds can be combined with lithium titanate to produce composites. In this study, variations in iron oxide levels were used as an ingredient to form a composite of LTO / Fe2O3 to determine the effect of iron oxide levels on the performance of lithium ion batteries.

 

 

"

"

Baterai Lithium-Ion merupakan salah satu media yang efektif untuk meyimpan energi. Baterai ini pun terus diteliti lebih lanjut untuk meningkatkan efisiensi dan kekuatan baterai. Pada saat ini. Anoda LTO merupakan material yang sedang dikembangkan sebagai pengganti anoda grafit. LTO atau litium titanat memiliki beberapa kelebihan seperti sifat zero strain yaitu tidak terjadi perubahan volume atau perubahan volume yang sangat rendah saat charge dan discharge. Sintesis LTO dilakukan dengan menggunakan metode solid state dengan proses mekanokimia dan sintering pada suhu 850^o C selama 6 jam. Kadar Zn yang ditambahkan sebesar 3 wt%, 7wt% dan 11 wt%. dan grafit sebesar 3 wt%. Penambahan doping Zn pada LTO meningkatkan konduktifitas elektronik dan kapasitas spesifik dari baterai. Komposit LTO-Grafit/Zn dilakukan karakterisasi menggunakan XRD dan SEM-EDS. Uji performa baterai dilakukan menggunakan pengujian EIS, CV dan CD. Hasil pengujian EIS didapatkan nilai konduktifitas tertinggi pada komposit LTO-grafit/Zn 3%. Kapasitas spesifik tertinggi hasil uji CV didapatkan LTO-grafit/Zn 11% sebesar 154.3 mAH/g. Kapasitas chage discharge tertinggi didapatkan LTO-grafit/Zn 11% pada current rates 0.5 C sampai 15C

---

Lithium-Ion batteries are one of the effective media for storing energy. This battery continues to be investigated further to increase the efficiency and power of the battery. At this time. LTO anode is a material that is being developed as a substitute for graphite anode. LTO or lithium titanate has several advantages, such as the zero strain characteristic, that is, there is no change in volume or volume changes that are very low during charge and discharge. The LTO synthesis was carried out using a solid state method with a mechanochemical process and sintering at a temperature of 850^o C for 6 hours. Zn content added is 3 wt%, 7wt% and 11 wt%. and graphite at 3 wt%. Addition of Zn doping to LTO increases the electronic conductivity and specific capacity of the battery. LTO-Graphite/Zn composites were characterized using XRD and SEM-EDS. Battery performance test is carried out using EIS, CV and CD testing. The EIS test results obtained the highest conductivity value on 3% LTO-graphite / Zn composites. The highest specific capacity CV test results obtained LTO-graphite/Zn 11% of 154.3 mAH / g. The highest chage discharge capacity is obtained by LTO-graphite/Zn 11% in the current rates of 0.5 C to 15C.

 

"

"Litium Ferro Phosphate, LiFePO4 (LFP) adalah kandidat yang menjanjikan sebagai bahan katoda baterai lithium ion. Dalam penelitian ini, LFNP/C disintesis dengan metode solid-state dari precursor LFP, Nikel menjadi variasi penambahan konten LFP dalam bentuk doping, yaitu, 6, 7,5 dan 9%, diberi label sampel LFNP/C-Ni6%, LFNP/C-Ni7.5% dan LFNP/C-Ni9%. Karakterisasi dilakukan menggunakan XRD, SEM, EDX, dan MAPPING. Ini dilakukan untuk mengamati efek penambahan Nikel pada struktur, morfologi, dan komposisi sampel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa persentase optimum doping Nikel adalah 7.5% karena telah menunjukan hasil yang memuaskan di performa CV,CD, dan EIS dengan ukuran kristal 76.93 nm. Dalam pengujian cyclic voltametry, konduktivitas dan kapasitas sampel meningkat dan disebabkan oleh penambahan Nikel pada LFP.

---

Lithium Ferro Phosphate, LiFePO4 (LFP) is a promising candidate as a cathode material for lithium ion batteries. In this study, LFNP / C was synthesized by the solid-state method of the LFP precursors, Nickel became a variation of LFP content addition in the form of doping, namely, 6, 7.5 and 9%, labeled LFNP / C-Ni6% sample, LFNP / C-Ni7.5% and LFNP / C-Ni9%. Characterization was done using XRD, SEM, EDX, and MAPPING. This was done to observe the effect of adding Nickel to the structure, morphology, and composition of the sample. The results showed that the optimum percentage of Nickel doping was 7.5% because it had shown satisfactory results in the performance of CV, CD, and EIS with a crystal size of 76.93 nm. In cyclic voltametry testing, the conductivity and capacity of the sample increases and is caused by the addition of Nickel to LFP."