Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Telah dilakukan penelitian sintesa Li4Ti5O12 untuk aplikasi komponen anoda pada baterai lithium keramik. Sintesa dilakukan dengan metoda SSR (solid state reaction) dari bahan serbuk Li2CO3 dan TiO2. Percobaan dilakukan untuk mendapatkan optimasi parameter sintesa, yaitu dengan melakukan variasi suhu sinter dan lama waktu penahanan sinter. Proses diawali dengan kalsinasi pada suhu 700oC selama 1 jam. Kemudian dilakukan penggerusan dengan mortal hingga lolos 200 mesh. Sebelum disinter terlebih dahulu serbuk dipastakan dalam larutan metanol 99% sebagai pendispersi sehingga diharapkan campuran homogen. Variasi suhu sinter dilakukan pada suhu 750°C, 800°C, 850°C, 900°C dan 950°C masingmasing selama 2 jam. Sedangkan variasi waktu dilakukan pada suhu sinter 850°C dengan variasi waktu 1jam, 4 jam dan 8 jam. Identifikasi fasa yang terbentuk dilakukan dengan XRD, struktur mikro dengan SEM/EDX, konduktifitas grain dan grain boundary dengan spektrum impedansi AC. Untuk mengetahui porositas dan densitas dilakukan untuk pengujian dengan mengacu pada standar ASTM C 20-92. Sifat mekanik bahan dipelajari dari uji kekerasan mikrohardness dengan metoda Vickers. Dari penelitian ini didapatkan konduktifitas listrik tertinggi adalah ~ 1.0 10-7 S/cm dihasilkan dari suhu 850oC selama 2 jam. Prototip baterai lithium keramik telah dibuat LTO/LATP/LMO dengan tambahan elektrolit LiClO4. Tegangan sel mampu mencapai 2.5 V pada first charging, sementara pengujian kapasitas charge/discharge menunjukkan kapasitas discharge maksimal hanya 7%. Sel baterai juga menunjukkan gejala self discharge.

---

Li4Ti5O12 as anode material for lithium ceramic battery has been synthesized. Synthesis has been done by solid state reaction (SSR) method with the powder of Li2CO3 and TiO2 as starting materials. Research has been done to get optimum parameters during the synthesizing anode material by varying sinter temperature and time. Synthesis of anode material was initiated by calcination process, where the mixture of Li2CO3 and TiO2 was heated at 700oC for 1 hour. The obtained material from this step was further ground and sieved 200 mesh. Methanol with a purity of 99% was added to the powder after grinding. The purpose of this step is to get a homogene mixture. The sinter process of this homogene mixture was done by heating this material with temperature variation of 750°C, 800°C, 850°C, 900°C and 950°C for 2 hours each. Varying sinter time of 1, 4, and 8 hours was done during sintering anode material at 850°C. The obtained phases from sintering was done by XRD, microstructure by SEM/EDX, and conductivity of grain and grain boundary by AC Impedance Spectroscopy. The porosity and density of the obtained material were determined, referring to ASTM C 20-92 standard measurement. The mechanical property was studied by microhardness with vickers method. This research showed that the anode material has a high electrical conductivity around 1.0 10-7 S/cm by sintering at 850oC for 2 hours. Prototype of lithium ceramic battery LTO/LATP/LMO was made with an addition of LiClO4. Battery performance was analyzed by charge/discharge capacity test. Cell voltage at first cycle was excellently reach about 2.5 Volt. It showed that the maximum discharge capacity of the cell was only 7% from charge capacity. The cell also showed a self discharge phenomenon.

Abstrak :
Telah dilakukan sintesis katoda LiFePO4 dengan penambahan variasi Vanadium sebagai bahan aditif. Dalam penelitian ini bubuk LiFePO4 dibuat dengan LiOH, NH4H2PO4, dan FeSO4.7H2O sesuai stoikiometri melalui proses hidrotermal. Pada tahapan berikutnya, dilakukan pencampuran pelarut dan bubuk H4NO3V sebagai variasi dari katoda aktif bahan dan karbon hitam sebanyak 4% wt. Selanjutnya dilakukan proses hidrotermal untuk membentuk LiFePO4 murni dengan warna abu-abu terang. Setelah proses sintering, didapatkan hasil berwarna abu-abu gelap sebagai karakteristik partikel LiFePO4. Bahan katoda LiFePO4 murni disintesis pada suhu 180 °C dalam autoclave dengan waktu penahanan selama 20 jam dan selanjutnya disintering 750 °C dengan penahanan selama 4 jam. Hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan analisis termal (STA), difraksi sinar-X (XRD), mikroskop elektron (SEM), dan sifat listrik melalui spektroskopi impendansi (EIS). Hasilnya memperlihatkan bahwa temperatur pembentukan LiFePO4 dari uji STA adalah antara 653,8 – 750,0 °C. Hasil XRD menunjukkan LiFePO4 memiliki struktur olivin dengan grup ruang ortorombik, sementara hasil SEM menunjukkan bahwa LiFePO4 berbentuk bulat dan teraglomerasi. Hasil uji EIS menghasilkan nilai impedansi atau hambatan sebesar 158 Ω untuk LiFePO4 murni hasil sintesis dan 59 Ω untuk LiFePO4 dengan doping vanadium 5%. ......Vanadium-doped LiFePO4 used as cathode for lithium ion battery has been suscessfully synthesized. In this work, LiFePO4 was synthesizwed from LiOH, NH4H2PO4, and FeSO4.7H2O at stoichiometric amount through a hydrothermal method. Vanadium was added in the forms of H4NO3V powder at concentration variations and 4% wt carbon black. The hydrothermal process has been successfully carried out to form a pure LiFePO4 with a light gray color. After the sintering process, a dark gray powder as the characteristics of LiFePO4 particles were obtain. Pure LiFePO4 was synthesized at 180 °C in an autoclave for 20 hours and was sintered at 750 °C for 4 hours. The craharacterization includes thermal analysis (STA), X-ray diffraction (XRD), electron microscope (SEM), and electrical impendance spectroscopy (EIS). The STA results showed that LiFePO4 formation temperature is at 653.8 – 750.0 °C. The XRD results showed LiFePO4 are having olivine structure with orthorhombic space group, whereas the SEM results showed that LiFePO4 has round shape with agglomerated microstructure. EIS test results showed impedance of 158 Ω for pure LiFePO4 and 59 Ω for LiFePO4 doped 5% vanadium.

Abstrak :
Dalam rangka pemenuhan baterai untuk produksi mobil listrik Indonesia, maka pencarian dan proses mendapatkan litium dari batuan dalam negeri harus ditingkatkan. Sugilite merupakan mineral silika Fe-Mn yang kaya Na-K memiliki struktur silika heksagonal double-ring dengan formula ideal KNa2(Fe3+, Mn3+, Al)2Li3Si12O30 dengan kandungan Li2O berkisar antara 3,14 – 4,5 wt%. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari ekstraksi litium dari mineral sugilite dengan roasting menggunakan kalium sulfat, kemudian dilanjutkan dengan pelindian menggunakan aqua regia. Karakterisasi kualitatif dan semi kuantitatif mineral menggunakan XRD dan XRF-AAS. Pengujian STA dilakukan untuk mempelajari pengaruh penambahan kalium sulfat dari segi analisa termal. Beberapa parameter diantaranya variasi temperatur roasting serta perbandingan mineral & larutan pelindian yaitu 30 gr: 30 ml. Komposisi kimia residu diketahui menggunakan EDS, dan AAS digunakan untuk mengetahui kandungan litium dalam residu dan filtrat. Hasil karakterisasi XRD & XRF-AAS menunjukkan mineral sugilite dengan komposisi O, Al, Si, K, Fe, Ti, dan Li. Pengaruh penambahan kalium sulfat dalam analisa termal adalah memperbesar puncak pelelehan mineral sugilite (DSC) dan membuat uap keluar ketika meleleh akibat dari proses pengeringan atau sublimasi (TGA). Terdapat perbedaan warna dalam residu dengan penurunan kadar silika optimal pada temperatur 490oC dan 900oC. Perpindahan atom litium akibat kenaikan temperatur hingga 900oC membuat kenaikan kadar litium di filtrat hingga 11,95 ppm dan penurunan di residu optimal sebesar 69,39%. Dengan melakukan perhitungan neraca material, pada temperatur 900oC didapatkan persen distribusi konsentrat sebesar 69,39% dan distribusi tailing sebesar 30,61%. ...... In order to fullfil battery needs for Indonesia electric cars, domestic rock searching and process of obtaining lithium should be improved. Sugilite is a Fe- Mn silica mineral, rich Na-K, has structure of uncommon hexagonal double-ring silica with ideal formula KNa2(Fe3+, Mn3+, Al)2Li3Si12O30 and content of Li2O ranged from 3,14 to 4,5 wt%. This research was conducted to study about lithium extraction from sugilite with potassium sulfate roasting, followed by aqua regia leaching. Qualitative and semi-quantitative characterization of mineral were using XRD and XRF-AAS. STA testing was conducted for study the effect of potassium sulfate addition in terms of thermal analysis. Some parameters including roasting, also the ratio of mineral & leaching solution is 30 gr: 30 ml. Chemical composition of residue known by EDS, & AAS was used to determine lithium content in residue & filtrate. XRD and XRF-AAS showed sugilite with mineral composition of O, Al, Si, K, Fe, Ti, and Li. Effect of potassium sulfate addition in thermal analysis is to enlarge melting peak of Sugilite (DSC) and make vapor come out when it melts result from drying or sublimation process (TGA). There are differences of residue color with silica content decreased optimal at 490oC and 900oC. Atomic displacement of lithium due to temperature rising up to 900oC create lithium content increased until 11,95 ppm in filtrate and decrease by 69,39% in residue. By performed material balance calculations, at 900oC obtained 69,39% of concentrate distribution and 30,61% of tailing distribution.

Abstrak :
Penggunaan elektrolit cair dalam baterai masih menyisakan masalah keamanan akibat kebocoran dan kebakaran. Karena itu, penelitian dan penemuan elektrolit padat dengan performa yang bagus menjadi hal yang sangat menarik dan penting dilakukan, untuk menggantikan elektrolit cair dalam baterai. Lithium Fosfat (Li₃PO₄) adalah elektrolit padat berbasis xLi₂O-yP₂O₅ (x=3, y=1) yang stabil, namun memiliki konduktivitas ionik yang kecil sekitar 10^-9~10^-8 S/cm, terlalu rendah untuk diaplikasikan menjadi elektrolit dalam baterai. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan bahan elektrolit padat baru berbasiskan Li₂O-P₂O₅, dengan modifikasi komposisi paduannya, dan dikombinasikan dengan Montmorillonite (MMT) membentuk material komposit elektrolit padat.  Komposit elektrolit dipreparasi melalui teknik pencampuran metalurgi biasa dan disintesis memanfaatkan teknik reaksi padatan melt-quenching. Morfologi komposit hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM), dipadukan dengan Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) untuk analisis unsur, sedangkan X-ray Diffractometer (XRD) digunakan untuk analisis struktural. Pengujian performa elektrokimia yang meliputi konduktivitas, impedansi dan sifat dielektrik komposit dilakukan menggunakan Electrochemical Impedance Spectrometry (EIS). Pencampuran paduan Li₃PO₄ dengan MMT menggunakan pengikat PVDF, memberikan komposit yang menunjukkan konduktivitas sebesar 3.59x10^-7 S/cm. Modifikasi komposisi x dari 3 menjadi 1.5, memberikan peningkatan konduktivitas menjadi 3.98x10^-6 S/cm, 2-3 orde lebih tinggi dari konduktivitas Li₃PO₄. Penambahan konten MMT ke dalam paduan hasil modifikasi komposisi 1.5Li₂O-P₂O₅, menciptakan komposit elektrolit padat baru yang menunjukkan konduktivitas lebih baik pada orde 10^-4 S/cm. Peningkatan konduktivitas tersebut diyakini merupakan kontribusi fasa dominan Li₄P₂O₇. MMT berkontribusi meningkatkan sifat dielektrik komposit, dan mengakibatkan muatan dalam elektrolit menjadi lebih mudah bergerak, yang ditunjukkan dengan nilai energi aktivasi komposit dengan kandungan MMT sebesar 0,86 eV, lebih rendah dibandingkan dengan komposit tanpa MMT sebesar 1.50 eV. Komposit Li₂O-P₂O₅-MMT terbukti bisa berfungsi dengan baik sebagai elektrolit padat dalam sel baterai, dan menghantarkan muatan pada proses charge-discharge

---

The use of liquid electrolytes in the battery still leaves safety problems due to leaks and fires. Therefore, research and discovery of solid electrolytes with good performance are very interesting and important to do, to replace liquid electrolytes in batteries. Lithium Phosphate (Li₃PO₄) is a solid electrolyte based on xLi₂O-yP₂O₅ (x = 3, y = 1) which is stable, but has a small ionic conductivity of about 10^-9 ~ 10^-8 S / cm, that still too low to be applied as solid electrolytes in a battery. This study aims to develop new solid electrolyte materials based on Li₂O-P₂O₅, with modified compositions, and combined with Montmorillonite (MMT) to form a solid electrolyte composite material. Electrolyte composites are prepared through ordinary metallurgical mixing and synthesized using melt-quenching solid reaction techniques. The morphology of the synthesized composite was characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), combined with the Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) for elemental analysis, while the X-ray Diffractometer (XRD) was used for structural analysis. Electrochemical performance testing which includes conductivity, impedance, and composite dielectric properties were carried out using Electrochemical Impedance Spectrometry (EIS). Mixing Li₃PO₄ with MMT using PVDF binder, has provided a composite that shows conductivity value of 3.59x10^-7 S/cm. Modification of the composition of x value, from 3 to 1.5, gave an increase in conductivity to 3.98x10^-6 S / cm, higher by 2-3 order of magnitude than that of Li₃PO₄. Addition of MMT content to a composition modified system 1.5Li₂O-P₂O_5, has created a new solid electrolyte composite that shows better conductivity in the order of 10^-4 S / cm. The increase in conductivity is believed to be the contribution of the dominant phase of Li₄P₂O₇. MMT contributes to increasing composite dielectric properties and results in charge carriers becoming more easily polarized, which is indicated by the activation energy value of the composite with MMT content of 0.86 eV, lower than the composite without MMT of 1.50 eV. Li₂O-P₂O₅-MMT composites have proven to function as solid electrolytes in battery cells and conduct charge carriers in the charge-discharge process.:major-bidi'>dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM), dipadukan dengan Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) untuk analisis unsur, sedangkan X-ray Diffractometer (XRD) digunakan untuk analisis struktural. Pengujian performa elektrokimia yang meliputi konduktivitas, impedansi dan sifat dielektrik komposit dilakukan menggunakan Electrochemical Impedance Spectrometry (EIS). Pencampuran paduan Li₃PO₄ dengan MMT menggunakan pengikat PVDF, memberikan komposit yang menunjukkan konduktivitas sebesar 3.59x10^-7 S/cm. Modifikasi komposisi x dari 3 menjadi 1.5, memberikan peningkatan konduktivitas menjadi 3.98x10^-6 S/cm, 2-3 orde lebih tinggi dari konduktivitas Li₃PO₄. Penambahan konten MMT ke dalam paduan hasil modifikasi komposisi 1.5Li₂O-P₂O₅, menciptakan komposit elektrolit padat baru yang menunjukkan konduktivitas lebih baik pada orde 10^-4 S/cm. Peningkatan konduktivitas tersebut diyakini merupakan kontribusi fasa dominan Li₄P₂O₇. MMT berkontribusi meningkatkan sifat dielektrik komposit, dan mengakibatkan muatan dalam elektrolit menjadi lebih mudah bergerak, yang ditunjukkan dengan nilai energi aktivasi komposit dengan kandungan MMT sebesar 0,86 eV, lebih rendah dibandingkan dengan komposit tanpa MMT sebesar 1.50 eV. Komposit Li₂O-P₂O₅-MMT terbukti bisa berfungsi dengan baik sebagai elektrolit padat dalam sel baterai, dan menghantarkan muatan pada proses charge-discharge.