Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Hasil Pencarian

Ditemukan 5 dokumen yang sesuai dengan query
cover
Widhiatmaka
Sintesis komposit Li4Ti5O12 dan Sn untuk anoda baterai lithium ion dengan metode hidrotermal = Synthesis of Li4Ti5O12 and Sn composite for lithium ion battery anode with hydrothermal method
Abstrak :
[Komposit Li4Ti5O12 dan Sn untuk material anoda baterai lithium-ion dipreparasi dengan 2 rute, yaitu sintesis Li4Ti5O12 (LTO) dengan metode hidrotermal dan mixing LTO dan Sn menggunakan ball mill. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh suhu kalsinasi yang optimum pembentukan fasa spinel LTO serta penambahan berat serbuk Sn yang tepat untuk memperoleh peningkatan performa LTO. Sampel dikarakterisasi menggunakan DT/TGA, XRD, SEM EDX, dan EIS. Sedang properti elektrokimia dianalisis menggunakan tes charge/discharge battery analyzer. Hasil menunjukkan telah terbentuk fasa spinel LTO dan butir tumbuh 17, 20, dan 40 nm masing-masing untuk suhu kalsinasi 500, 600, dan 700oC. Foto SEM memperlihatkan butir-butir berbusa dan mengalami aglomerasi yang merupakan efek dari proses sintesis hidrotermal. Dari penelitian ini diperoleh sampel komposit LTO 500oC dan Sn 10% dengan nilai konduktivitas tertinggi yaitu 9,06 x 10-7 S/cm. Uji cyclic voltammetry menunjukkan pasangan anodik-katodik tegangan reduksi-oksidasi LTO 1,5 dan 1,7 V, serta 1,71 dan 2,11 V untuk TiO2. Sedangkan tegangan litiasi Sn terdeteksi0,61 V. Untuk uji charge/discharge komposit LTO 500oC dan Sn 10% memperlihatkan penambahan Sn akan memberi keuntungan saat tegangan rendah (0,6 V) yaitu komposit masih memiliki kapasitas. Kapasitas spesifik untuk komposit LTO 500oC dan Sn 10% mencapai 110 mAh/g dengan C/3.;Li4Ti5O12 and Sn composites as anode material for lithium-ion battery have been prepared with two routes, ie. synthesis of Li4Ti5O12 (namely LTO) with hydrothermal method and mixing LTO and Sn using mechanical ball milling method. The purposes of this study are to obtain the optimum calcination temperatures LTO spinel phase formation and the precise addition of Sn powder is to obtain the improved performance of LTO. Samples have been characterized by DT/TGA, XRD, SEM EDX, and ElS. Meanwhile, electrochemical properties were analyzed using a charge-discharge test battery analyzer. Results showed that LTO spinel phase has been formed and the grains growth 17, 20, and 40 nm respectively for calcination temperature 500, 600, and 700°C. SEM photograph showing a grain foaming and run into agglomeration which is the effect of hydrothermal synthesis process. From this study, LTO 500oC and 10%Sn composite has the highest conductivity value ie 9.06 x 10-7 S/cm. Test cyclic voltammetry showed a couple of anodic-cathodic reduction-oxidation voltage LTO 1.48 and 1.74 V, and 1.65 and 2.11 V for TiO2. Lithiation voltage for Sn at 0.61 V. For test charge/discharge LTO 500oC and 10%Sn composite showed the addition of Sn will benefit current low voltage (0.6 V) is a composite still has capacity. Specific capacity for LTO 500oC and 10%Sn composite up to 110 mAh/g with C/3.;Li4Ti5O12 and Sn composites as anode material for lithium-ion battery have been prepared with two routes, ie. synthesis of Li4Ti5O12 (namely LTO) with hydrothermal method and mixing LTO and Sn using mechanical ball milling method. The purposes of this study are to obtain the optimum calcination temperatures LTO spinel phase formation and the precise addition of Sn powder is to obtain the improved performance of LTO. Samples have been characterized by DT/TGA, XRD, SEM EDX, and ElS. Meanwhile, electrochemical properties were analyzed using a charge-discharge test battery analyzer. Results showed that LTO spinel phase has been formed and the grains growth 17, 20, and 40 nm respectively for calcination temperature 500, 600, and 700°C. SEM photograph showing a grain foaming and run into agglomeration which is the effect of hydrothermal synthesis process. From this study, LTO 500oC and 10%Sn composite has the highest conductivity value ie 9.06 x 10-7 S/cm. Test cyclic voltammetry showed a couple of anodic-cathodic reduction-oxidation voltage LTO 1.48 and 1.74 V, and 1.65 and 2.11 V for TiO2. Lithiation voltage for Sn at 0.61 V. For test charge/discharge LTO 500oC and 10%Sn composite showed the addition of Sn will benefit current low voltage (0.6 V) is a composite still has capacity. Specific capacity for LTO 500oC and 10%Sn composite up to 110 mAh/g with C/3., Li4Ti5O12 and Sn composites as anode material for lithium-ion battery have been prepared with two routes, ie. synthesis of Li4Ti5O12 (namely LTO) with hydrothermal method and mixing LTO and Sn using mechanical ball milling method. The purposes of this study are to obtain the optimum calcination temperatures LTO spinel phase formation and the precise addition of Sn powder is to obtain the improved performance of LTO. Samples have been characterized by DT/TGA, XRD, SEM EDX, and ElS. Meanwhile, electrochemical properties were analyzed using a charge-discharge test battery analyzer. Results showed that LTO spinel phase has been formed and the grains growth 17, 20, and 40 nm respectively for calcination temperature 500, 600, and 700°C. SEM photograph showing a grain foaming and run into agglomeration which is the effect of hydrothermal synthesis process. From this study, LTO 500oC and 10%Sn composite has the highest conductivity value ie 9.06 x 10-7 S/cm. Test cyclic voltammetry showed a couple of anodic-cathodic reduction-oxidation voltage LTO 1.48 and 1.74 V, and 1.65 and 2.11 V for TiO2. Lithiation voltage for Sn at 0.61 V. For test charge/discharge LTO 500oC and 10%Sn composite showed the addition of Sn will benefit current low voltage (0.6 V) is a composite still has capacity. Specific capacity for LTO 500oC and 10%Sn composite up to 110 mAh/g with C/3.]
Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2015
T44341
UI - Tesis Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Murie Dwiyaniti
Pengembangan Kapasitor Lithium Ion Sebagai Piranti Penyimpan Energi Berbahan Biomassa Ampas Tebu Dengan Komposit MnO2 = Development Of Lithium-Ion Capacitors as Energy Storage Made From Sugarcane Bagasse Biomass With MnO2 composite
Abstrak :
Pemanasan global dari berbagai sektor kehidupan, terutama sektor energi, berdampak signifikan terhadap emisi gas rumah kaca sehingga diperlukan energi bersih yang bersumber dari energi baru terbarukan (EBT). Meskipun Indonesia telah mendorong penggunaan EBT, namun kendala pengembangan dan sifat intermittent sumber EBT memerlukan piranti penyimpanan energi yang berbiaya tinggi. Kapasitor Lithium Ion (KLI), piranti penyimpan energi jenis baru yang merupakan gabungan baterai lithium ion pada anoda dan superkapasitor pada katoda, menawarkan solusi kerapatan energi yang besar dan daya yang tinggi. Namun performansi KLI sangat dipengaruhi oleh material katoda yang berbahan karbon aktif. Karbon aktif umumnya terbuat dari graphene yang mahal, proses pembuatannya kompleks dan berbahaya bagi kesehatan. Sehingga perlu dicarikan alternatif bahan pembuat karbon aktif yang murah dan ramah lingkungan. Salah satu opsinya adalah limbah biomasa ampas tebu yang sangat berlimpah di Indonesia. Ampas tebu memiliki kandungan karbon dan lignoselulosa yang tinggi sehingga dapat dijadikan material karbon aktif berkualitas. Dalam penelitian ini, peneliti mensintesis ampas tebu menjadi karbon aktif menggunakan metode pirolisis sederhana dengan tabung reaktor kedap udara dan cara kering, di mana aktivator kimia dicampur langsung ke dalam karbon tanpa larutan, sehingga lebih efisien dari segi waktu dan biaya. Selanjutnya, karbon aktif ampas tebu digunakan sebagai material katoda pada KLI dan disusun bersama dengan LTO sebagai anoda dalam bentuk koin sel CR2032. Namun hasil pengujian elektrokimia KLI berbahan karbon ampas tebu menunjukkan kerapatan daya dan konduktivitas yang rendah. Untuk mengatasi hal tersebut, ditambahkanlah oksida logam berupa MnO2 yang memiliki kapasitansi tinggi, murah dan ramah lingkungan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa karbon aktif berbahan ampas tebu dapat dijadikan material katoda pada KLI. Luas permukaan spesifik tertinggi adalah 1906 m2/g, spesifik kapasitansi 61 F/g, kerapatan energi 122 Wh/kg, kerapatan daya 1800 W/kg, konduktivitas 2,15 µS/cm, dan kapasitas 33 mAh/g dengan retensi 84% dalam 100 siklus. Penambahan MnO2 pada karbon aktif menunjukkan peningkatan performansi elektrokimia KLI yaitu spesifik kapasitansi 101 F/g, kerapatan energi 452 Wh/kg, kerapatan daya 2700 W/kg, konduktivitas 9,17 µS/cm, dan kapasitas 55 mAh/g dengan retensi 93% dalam 100 siklus. Kesimpulan penelitan ini, ampas tebu berpotensi menjadi karbon aktif yang digunakan sebagai material katoda pada KLI. Penambahan MnO2 pada karbon aktif ampas tebu menunjukkan kinerja KLI yang lebih baik sebagai piranti penyimpan energi yang ramah lingkungan. ......Global warming from various life sectors, especially the energy sector, significantly impacts greenhouse gas emissions, necessitating clean energy sourced from renewable sources (RE). Despite Indonesia's promotion of RE, the unstable nature of these sources requires high-cost energy storage devices (batteries). Lithium-ion capacitors (LICs), a new battery combining lithium-ion batteries on the anode and supercapacitors on the cathode, offer a solution. However, LIC performance is highly reliant on cathode materials made of activated carbon. Activated carbon, typically made from expensive and hazardous graphene, has a complex production process. Bagasse is proposed as an eco-friendly and cost-effective alternative with a simpler production process. Its advantage lies in its high carbon content and lignocellulosic nature, ideal for activated carbon material. The synthesis method involves bagasse pyrolysis in a gas-tight tube furnace without gas and KOH activation via dry mixing, making it more time and cost-efficient. Bagasse-derived activated carbon is then used as the cathode material in LIC, combined with LTO as the anode in CR2032 coin cells. Characterization tests of the bagasse-derived carbon material in LIC revealed low power density and conductivity. To address this, manganese dioxide (MnO2), known for its high capacitance and eco-friendliness, was added. Research findings indicate that bagasse-derived activated carbon can be used as the cathode material in LIC. The highest specific surface area is 1906 m2/g, specific capacitance of 61 F/g, energy density of 122 Wh/kg, a power density of 1800 W/kg, conductivity of 2.15 µS/cm, and a capacity of 33 mAh/g with an 84% retention over 100 cycles. The addition of MnO2 showed improved electrochemical performance in LIC with a specific capacitance of 101 F/g, energy density of 452 Wh/kg, power density of 2700 W/kg, conductivity of 9.17 µS/cm, and a capacity of 55 mAh/g with a 93% retention over 100 cycles. This research concludes that sugarcane bagasse has the potential to become activated carbon used as the cathode material in LICs. Adding MnO2 to the activated carbon from sugarcane bagasse demonstrates the better performance of LICs as environmentally friendly energy storage devices
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2024
D-pdf
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Heri Jodi
Pengembangan material komposit elektrolit padat berbasis fosfat dengan penambahan Montmorillonite untuk Aplikasi Baterai Lithium = Development of phosphate-based solid electrolyte composite material with Montmorillonite addition for Lithium Battery Applications.
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-P2O5, 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.
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2019
D2554
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Nanik Indayaningsih
Pembuatan gas diffusion layer dari karbon serat sabut kelapa dan tandan kosong kelapa sawit untuk elektroda proton exchange membrane fuel cell = Fabrication of gas diffusion layer from fiber carbon of coconut and palm oil empty fruit bunch For electrodes of proton exchange membrane fuel cell
Abstrak :
Penelitian ini membahas tentang pembuatan gas diffusion layer (GDL) dari bahan serat alam yaitu serat sabut kelapa (SK) dan tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa Lembaran GDL yang telah dibuat mempunyai spesifikasi konduktivitas listrik sebesar antara 34 S/m - 39 S/m, hidrofobik dengan sudut kontak antara 125,6o - 128,5o dan porositas sebesar 70% - 74%. Spesifikasi lembaran GDL ini telah memenuhi syarat untuk dapat digunakan sebagai komponen elektroda PEMFC. Konduktivitas listrik lembaran GDL ini masih dapat ditingkatkan dengan cara menggunakan karbon serat alam yang dibuat pada suhu pirolisis lebih tinggi dari 1300oC hingga diperoleh struktur karbon menyerupai graphite. ......This study discusses the fabrication of the gas diffusion layer (GDL) of natural fiber materials i.e coco fiber and oil palm empty fruit bunches. The results show that the GDL sheets that have been made have specifications for electrical conductivity between 34 S/m - 39 S/m, hydrophobic with a contact angle between 125.6o - 128.5o and a porosity of 70% - 74%. The GDL specification sheets are qualified to be used as a component of PEMFC electrodes. The electrical conductivity of the GDL sheets can still be increased by using the natural carbon fibers made at the temperatures higher than 1300oC to obtain carbon structure resembling graphite.
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2013
D1922
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Yoyok Dwi Setyo Pambudi
Karakteristik elektrokimia ZnO microrods sebagai bahan anoda baterai ion lithium menggunakan metode chemical bath deposition = Electrochemical characteristics of ZnO microrods as anode material for lithium ion batteries using the chemical bath deposition method
Abstrak :
ABSTRAK
Logam transisi oksida (MxOy,M = Co, Fe, Cu, Zn) menarik untuk dijadikan material baru sebagai anoda baterai ion lithium karena secara umum mempunyai kapasitas spesifik lebih besar dari material grafit. Diantara logam logam transisi tersebut ZnO mempunyai kelebihan karena mempunyai kapasitas teoritis yang yang tinggi sekitar 978 mAh/g atau setara tiga kali dari grafit seperti yang dipakai pada baterai ion lithium dewasa ini. Kelebihan lain dari ZnO adalah tidak beracun, ketersediaannya banyak dan murah dalam preparasi. Selain itu ZnO mempunyai band gap yang lebar (3,37 eV pada suhu kamar), mobilitas elektron tinggi (100 cm2/Vs) dan ikatan energi yang besar (60 meV) sehingga yang telah banyak digunakan di banyak aplikasi seperti semikonduktor, bahan konduktor transparan, biosensor dan bahan anoda dari baterai lithium-ion. Secara khusus, struktur nano ZnO telah menarik banyak perhatian karena sifat unik dan kemungkinan penerapannya di bidang yang luas. Tetapi penerapan material ZnO sebagai anoda baterai ion lithium juga mempunyai kelemahan karena terjadinya ekspansi volume selama proses charge dan discharge yang akan menyebabkan kerusakan material anoda tersebut dan berakibat pada turunnya kapasitas baterai. Maka dilakukan pengendalian morfologi terhadap struktur ZnO dalam bentuk microrods yang ditumbuhkan pada substrat tembaga (Cu foils) dengan menggunakan metode kimia basah atau chemical bath deposition (CBD) pada suhu rendah. Parameter yang diamati adalah keseragaman, densitas dan diameter ZnO microrods hingga didapatkan kondisi optimum untuk pertumbuhan ZnO. Efek annealing temperatur pada pertumbuhan ZnO microrods dan kristalisasi selanjutnya diteliti. Ukuran, keselarasan dan keseragaman ZnO microrods dievaluasi dengan pemindaian mikroskop elektron (SEM dan HRSEM), sedangkan untuk analisis struktural dilakukan dengan teknik X-ray difraksi (XRD). Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu anil berpengaruh secara signifikan terhadap pertumbuhan microrods ZnO. Dengan melalui sejumlah pengujian terhadap struktur dan morfologi di dapatkan bahwa parameter eksperimental yang baik dicapai dengan menggunakan 3 (tiga) lapisan benih, anil pada suhu 150oC dalam waktu 10 menit anil, memberikan diameter rata-rata 218 nm, ukuran kristal 50,16 nm dan densitas 5,05 microrods μm2. Ukuran kristalit terbesar (65,34 nm) diperoleh pada suhu anil pada suhu 100oC dan 10 menit waktu anil. Citra SEM dan HRSEM pada semua sampel yang diuji menunjukkan bahwa ZnO microrods berhasil ditumbuhkan pada substat lembaran tembaga dengan diameter 200 900 nm. Hasil CV memperlihatkan bahwa kapasitas spesifik tertinggi sebesar didapatkan oleh sampel ZnO150 dengan nilai kapasitas spesifik sebesar 811 mAh/gr untuk discharge dan 773 mAh/gr untuk charge pada pengisian densitas arus 0.5 A/g Sedangkan kapasitas spesifik terendah didapat pada sampel ZnO50 dengan nilai kapasitas spesifik sebesar 572 mAh/gr untuk discharge dan 562 untuk charge. Sedangkan untuk ketahanan siklus didapatkan oleh sampel ZnO100 dengan kapasitas retensi 94% pada siklus ke 80 dan ZnO 150 dengan kapasitas retensi 82 %. Dari pengujian rate capabilities, baterai ZnO memiliki kemampuan discharge dan charge dari 0,1 C hingga 2C. Hal ini menunjukkan bahwa telah tercapai tujuan penelitian yaitu sebagai pengembangan awal anoda ZnO microrods sebagai anoda baterai ion lithium dengan kapasitas spesifik yang tinggi.
ABSTRACT
Transition-metal oxides (MxOy, M = Co, Fe, Cu, Zn) are such an attractive new materials for lithium ion battery anodes, as they generally have bigger specific capacity than graphite materials. Among the transition metals, ZnO have an advantage of their high theoretical capacity for about 978 mAh/g which are three times the equivalent of graphite used in today's lithium ion batteries. Another advantage of ZnO is non-toxic. Its availability is abundant and cheap in preparation. In addition, ZnO as a semiconductor material has a wide band gap (3.37 eV at room temperature), high electron mobility (100 cm2/Vs) and large energy bonds (60 meV) so that it has been widely used in many applications, including transparent conductors, biosensors and anode materials from lithium-ion batteries. In particular, the ZnO nanostructure has attracted much attention due to its unique nature and its possible application in a wide field. The various nanostructures of ZnO have been synthesized using different approaches. In this work, the liquid chemical deposition facile (CBD) of ZnO microrods on copper (Cu) foils was studied. During synthesis, we control the uniformity, density and diameter of ZnO microrods to determine the optimum conditions. The effects of temperature annealing on the growth of ZnO microrods and crystallization were further investigated. The size, alignment and uniformity of ZnO microrods were evaluated by scanning electron microscopy (SEM), while for structural analysis performed by XRD technique. The results showed that the annealing temperature significantly affected the growth of ZnO microrods. We found excellent experimental parameters achieved by using 3 (three) seed layers, annealing at 150 ° C within 10 minutes annealing, giving an average diameter of 218 nm, a crystal size of 53.29 nm and a density of 5.05 microrods / μm2. The largest crystal size ( 65.34 nm) was obtained at annealing temperatures at 100 ° C and 10 minutes anneal time. The SEM and HRSEM images in all samples tested showed that ZnO microrods were successfully grown on copper sheet substrates with diameters of 200-900 nm. The CV results show that the highest specific capacity is obtained by the ZnO150 sample with a specific capacity value of 811 mAh/gr for discharge and 773 mAh/gr for charging the current density of 0.5 A/g. While the lowest specific capacity was obtained in the ZnO50 sample with a specific capacity value of 572 mAh/gr for discharge and 562 for charge. While for cycle resistance obtained by the sample ZnO100
2018
D2579
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library