Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Litium 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 seiring dengan kebutuhan akan baterai dengan kapasitas yang tinggi, kian mendorong untuk meningkatkan kapasitas baterai Li-ion. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk meningkatkanya adalah dengan menggabungkanya dengan material silikon yang memiliki kapasitas yang tinggi mencapai 4200 mAh/g. Namun ekspansi volume Si menyebabkan keruntuhan elektroda dan hilangnya kapasitas. Oleh karna itu digunakanlah Si nano untuk meminimalisir efek ekspansi volume. Penelitian ini dilakukan proses fabrikasi baterai dengan penambahan Si nano partikel dengan variasi berat 5%, 10% dan 15%. . Karakterisasi material awal Si nano dengan menggunakan TEM-EDS dan XRD menunjukan adanya unsur oksigen dan fasa SiO pada partikel Si nano. 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 konduktivitas semakin menurun seiring dengan peningkatan kadar Si nano, pada hasil pengujian CV menunjukan kapasitas paling tinggi pada penambahan 5% Si nano yaitu mencapai 197,09. Hasil pengujian CD menunjukan semakin meningkatnya kadar Si nano kapasitasnya semakin menurun

---

Lithium titanate (Li4Ti5O12) could be used as anode electrode in Li-ion battery, replaces graphite in Li-ion battery application. Crystal structure lithium titanate is more stable than graphite, it doesn?t changing during intercalation and de-intercalation process Li+ ions. but along with a high demand for batteries with high capacity, leading to increase the capacity of Li-ion batteries. that can be improved by combining LTO with the silicon material that has a high capacity reached about 4200 mAh/g, but the volume expansion properties of silicon led to collapse and lost its capacity. Therefore nanoscale silicon is used to minimize the effect of their expansion. This research carried out fabrication process li-ion battery with the addition of silicon nano material with variation weight 5%,10% and 15%. First, nano silicon initial material characterization using TEM-EDS and XRD, showed the presence of the element oxygen and SiO phase on Si nano particles. Then charaterized in coin cell types, half cell using Li4Ti5O12 as a cathode and lithium metal as the anode. Furthermore, battery performance tested with electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV) and charge discharge (CD). From EIS testing, the conductivity values descrease along with increasing weight of Si nano particles. The CV showed the highest capacity on the addition of 5% Si nano, reaching 197,09. The CD showed the increasing weight of Si nano, the capacity descrease."

"Sintesis komposit Li4Ti5O12 LTO nanorods dilakukan dengan karbon aktif sebanyak 3 wt dan silikon nano dengan komposisi yang berbeda sejumlah 10 wt, 15 wt, dan 20 wt. LTO memiliki karakteristik zero strain dan siklus hidup yang panjang. Akan tetapi, LTO mempunyai kapasitas terbatas dan konduktivitas elektrik buruk. Penambahan silikon nano dapat menambah kapasitas, sementara karbon aktif memiliki luas area spesifik yang besar untuk meningkatkan konduktivitas elektrik. Cetakan nanorods berasal dari TiO2 yang didapatkan dari titanium IV butoksida menggunakan metode sol-gel. Struktur nanorods didapatkan dengan proses hidrotermal dalam larutan NaOH 4 M. Namun, struktur yang terbentuk adalah struktur needle-like dan fase yang terbentuk adalah Li2TiO3. Performa baterai ditentukan dengan uji CV, CD, dan EIS. Hasil pengujian EIS menunjukkan bahwa LTO memiliki konduktivitas elektrik tertinggi. Hasil yang diperoleh dari uji CV adalah kapasitas spesifik tertinggi ditemukan pada LTO-AC/15 Si nano sejumlah 140,7 mAh/g.

---

The synthesis of Li4Ti5O12 LTO nanorods composites with 3 wt activated carbons AC and nano Si with different composition of 10 wt, 15 wt, and 20 wt has been carried out. LTO has zero strain characteristics with the long life cycle. However, the capacity is limited and has poor electrical conductivity. The addition of nano Si should enhance the capacity, while the activated carbon should provide a large specific surface area to increase the electrical conductivity. The nanorods templates are from TiO2, which obtained from titanium IV butoxide using the sol gel method. The nanorods structures should be achieved by a hydrothermal process in NaOH 4 M solution. However, needle like structures are achieved and Li2TiO3 phase is formed finally. The battery performances are determined by CV, CD, and EIS tests. EIS results showed the highest electrical conductivity was found in LTO only. The CV test obtained that the highest specific capacity was found in LTO AC 15 nano Si with 140.7 mAh g as well as charge discharge capacity at current rate 0.2 to 20 C."

"ABSTRAKLitium titanat (Li4Ti5O12) merupakan anoda yang menjanjikan untuk menghasilkan baterai Lithium Ion dengan kapasitas daya yang tinggi. Selain itu, Silikon memiliki kapasitas secara teori sebesar 3590 mAh g-1 untuk fasa Li15Si4 di temperatur ruang. Akan tetapi memiliki kekurangan dalam ekspansi volume yang besar selama cycling dan memperpendek siklus hidup baterai, ketidakstabilan layer SEI karena perubahan material Si, dan konduktivitas elektrik yang rendah. Akan tetapi nano partikel dari Si memiliki kapasitas spesifik yang lebih tinggi dan kapasitas penyimpanan yang lebih baik apabila dibandingkan dengan partikel Si yang memiliki ukuran mikro. Sehingga dilakukan penelitian Li4Ti5O12 dan nano silikon memiliki sinergi yang baik dalam dalam kapasitas sebagai komposit. Penelitian ini dilakukan proses sintesis dengan menggunakan metode solid state. Pengaruh solid state-ball mill pada karakterisasi serbuk Li4T5O12 yang dihasilkan memiliki ukuran rata-rata partikel 225,95 nm dan tingkat kristalinitas 67%. Pada proses fabrikasi baterai dilakukan dengan penambahan material aktif nano silikon dengan variasi masa 5%, 10% dan 15%. Tujuan penambahan material aktif agar mampu meningkatkan kapasitas dari baterai. Kapasitas yang dimiliki oleh LTO-nSi5 sebesar 191,58 mAh/g, LTO-nSi10 197,5 mAh/g, LTO-nSi15 sebesar 195,6 mAh/g. LTO-nSi10 memiliki nilai konduktivitas yang paling besar dibandingkan LTO-nSi5 dan LTO-nSi15. Sampel LTO-nSi15 menunjukkan nilai resistivitas yang paling besar, menunjukkan bahwa nilai konduktivitas yang didapatkan semakin rendah disetiap penambahan kadar silikon nano.

---

ABSTRAKLithium titanate (Li4Ti5O12) is a promising anode to produce Lithium Ion battery with high power. In addition, silicon has a theoretical capacity of 3590 mAh g-1 to phase Li15Si4 at room temperature. But lacked by the large volume expansion during cycling and shorten the cycle life of the battery, SEI layer instability due to a material change Si, and low electrical conductivity. However nano particles of Si has higher specific capacity and storage capacity are better when compared with Si particles that has a micro sizes. In this research Li4Ti5O12 and nano silicon has a good synergy in the capacity of battery as a composite. This research was synthesized by using solid state methods. Effect of solid-state route and ball mill at Li4T5O12 powder produced has an average particle size of 225.95 nm and the degree of crystallinity of 67%. In the battery fabrication process is done by adding the active material to the silicon nano variation of 5%, 10% and 15% in wt. The additions of active material in order to raise the capacity of the battery. Capacity owned by LTO-nSi5 of 191.58 mAh / g, LTO-nSi10 197.5 mAh / g, and LTO-nSi15 195.6 mAh / g. LTO-nSi10 has the greatest conductivity values ​​compared LTO-nSi5 and LTO-nSi15. LTO-nSi15 samples showed the greatest resistivity values, indicating that the conductivity values ​​obtained at each addition of the lower grade of silicon nano."

"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."

"Proses sol-gel yang dikombinasikan dengan proses hidrotermal digunakan untuk mensintesis partikel Li4Ti5O12 yang akan digunakan sebagai material anoda baterai lithium ion. Modifikasi ini dimaksudkan untuk meningkatkan kristalinitas Li4Ti5O12. Proses sol-gel digunakan untuk membuat xerogel TiO2 dari bakalan titanium tetrabutoksida. Polimorf anatase didapatkan dengan melakukan proses kalsinasi xerogel TiO2 pada suhu 300oC dan kemudian direaksikan dengan larutan LiOH 5M melalui proses hidrotermal pada suhu 135oC selama 15 jam untuk membentuk Li4Ti5O12. Proses sintering kemudian dilakukan pada variasi suhu 550oC, 650oC, dan 750oC untuk menentukan kualitas Li4Ti5O12 terbaik berdasarkan pengujian STA, XRD, SEM, FT-IR, dan BET. Suhu sintering yang paling tinggi memiliki intensitas dan kristalinitas yang tinggi, serta gugus organik paling sedikit, namun memiliki luas permukaan dan poros yang paling kecil serta ukuran partikel yang paling besar.Sol-gel process which was combined with hydrothermal process was used to synthesise Li4Ti5O12 particle which was used as li-ion battery anode material. This modification was developed to increase the crystallinity of Li4Ti5O12. Sol-gel process was used to develop TiO2 xerogel from titanium tetrabutoxide precursor. Anatase polymorph was obtained by calcining the TiO2 xerogel at 300oC and then reacted with 5M LiOH aqueous by hydrothermal process at 135oC for 15 hours to form Li4Ti5O12. Sintering process was used in temperature variation at 550oC, 650oC, and 750oC to determine the best quality of Li4Ti5O12 based on STA, XRD, SEM, FT-IR, and BET characterization. High crystallinity and intensity, also the least organic compounds were found at the highest sintering temperature. So were the smallest surface area and porosity, also the highest particle size."

"ABSTRAKSenyawa Li4Ti5O12 atau yang biasa disingkat dengan LTO, adalah salah satu jenis senyawa yang sering digunakan untuk komponen anoda dalam baterai. Kelebihan yang dimiliki adalah usia pakai yang panjang akibat sifat zero strain yang dimiliki saat material mengalami insersi dan ekstraksi ion lithium. Namun kapasitas yang dimiliki masih tergolong rendah, yaitu bernilai 175 mAh/g. Oleh karena itu, untuk dapat meningkatkan kapasitas anoda LTO dilakukan pembuatan komposit LTO. Doping element yang digunakan adalah nano Si, dimana dengan penggunaan partikel berskala nano diharapkan dapat meningkatkan performa baterai lebih jauh sebagai efek dari luas permukaan partikel yang lebih besar. Dalam penelitian ini LTO disintesis dengan metode hidrothermal-mekanokimia sebelum dilakukan pencampuran dengan nano Si. Variasi persentase massa Si yang digunakan adalah 1 , 5 , dan 10 . Karakterisasi yang digunakan adalah XRD, SEM, serta TEM. Sementara untuk pengujian performa baterai dilakukan pengujian EIS, CV, serta CD. Penelitian ini akan membahas efek dari mixing Si pada performa komposit LTO/Si. Hasil pengujian CV menunjukkan bahwa kapasitas terbesar diperoleh pada sampel LTO/Si-10 dengan kapasitas sebesar 216.15 mAh/g.

---

ABSTRACTLi4Ti5O12 or LTO is one of many compounds that could be used as anode in lithium battery. One of the main advantages of using LTO as an anode is its long cycle life which is affected by its zero strain property during insertion and extraction of lithium ions. Despite its advantages, LTO still has problems such as limited capacity on 175 mAh g. Researchers have tried many methods to increasing the capcaity of LTO, such as making a composite from LTO host. In this composite, nano Si is used as doping element because its high theoritical capacity could increase the overall capacity of the LTO composite. In this research, LTO was synthesized by hydrothermal mechanochemical methods before we combine it with nano Si. The mass variation of nano Si was 1 , 5 , and 10 in wt. XRD, SEM, and TEM were used for material characterization. For the battery performance testing we used EIS, CV, and CD. This research will explain the effect of Si on the LTO Si composite performance. From the CV testing, it is known that the highest capacity was obtained from LTO Si 10 sample with 216.15 mAh g."

"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."