PENGARUH DOPING ALUMINIUM TERHADAP STRUKTUR DAN PERFORMA ELEKTROKIMIA MATERIAL KATODA LI[NI0.85MN0.07CO0.08-XALX]O2 UNTUK BATERAI ION LITHIUM
Mayoritas energi yang digunakan di dunia berasal dari sumber energi fosil. Penggunaan bahan bakar fosil ini menghasilkan emisi CO2. Salah satu penghasil CO2 yang besar adalah penggunaan transportasi. Untuk menanggulangi hal ini, peralihan ke kendaraan berbasis energi listrik harus dilakukan. Sala...
Saved in:
Main Author: | |
---|---|
Format: | Final Project |
Language: | Indonesia |
Online Access: | https://digilib.itb.ac.id/gdl/view/82725 |
Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
Institution: | Institut Teknologi Bandung |
Language: | Indonesia |
Summary: | Mayoritas energi yang digunakan di dunia berasal dari sumber energi fosil.
Penggunaan bahan bakar fosil ini menghasilkan emisi CO2. Salah satu penghasil
CO2 yang besar adalah penggunaan transportasi. Untuk menanggulangi hal ini,
peralihan ke kendaraan berbasis energi listrik harus dilakukan. Salah satu
komponen penting dalam baterai kendaraan listrik adalah katoda. Katoda NMC
kaya nikel banyak digunakan karena memiliki kapasitas energi spesifik yang
tinggi. Namun, katoda NMC kaya nikel memiliki beberapa masalah seperti
performa cycling yang relatif rendah. Beberapa upaya telah dilakukan untuk
menyelesaikan masalah ini. Salah satu metode yang berkembang adalah doping
dengan menggunakan beberapa unsur. Salah satu unsur yang menarik perhatian
adalah aluminium karena memiliki ikatan yang kuat dengan atom oksigen dan
dapat meningkatkan konduktivitas. Penelitian ini bertujuan untuk menyelidiki
efek doping aluminium pada struktur dan performa elektrokimia bahan katoda
Li[Ni0.85Mn0.07Co0.08-xAlx]O2 (x = 0, 0.02, 0.04, 0.08)/ NMC
Serangkai proses sintesis telah dilakukan untuk menghasilkan metal-hidroksida
dengan menggunakan metode sintesis co-precipitation. metal-hidroksida yang
dihasilkan kemudian dicampur dan digerus dengan Li(OH)·H2O dan
Al(OH)3·H2O. Campuran tersebut kemudian disinter pada temperatur 450 ?
selama 5 jam dilanjutkan dengan 750 ? selama 12 jam untuk menghasilkan
bahan aktif katoda NMC. Bahan aktif ini kemudian disiapkan menjadi lembaran
dan diasembli menjadi sel koin. Setelah itu, kinerja elektrokimia dari sel koin
tersebut diuji untuk menganalisis efek doping aluminium. Selain itu, untuk lebih
memahami efek doping pada tingkat atomnya, karakterisasi seperti SEM dan
XRD juga dilakukan.
Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahwa katoda NMC yang disintesis
berhasil terbentuk. Penambahan aluminum doping menyebabkan penurunan
kapasitas awal. Penurunan ini disebabkan oleh cation mixing yang tinggi. Uji rate
performance menunjukkan bahwa doping 4%-mol (NMCA-4) memiliki performa
terbaik pada arus tinggi (5C), sementara sampel lain gagal. Performa baik
NMCA-4 ini diakibatkan kemampuannya untuk beroperasi pada arus yang tinggi,
ditunjukkan dari tingginya puncak utama kurva dQ/dV. Selain itu, setelah siklus
panjang, NMCA-4 kembali menunjukkan performa lebih baik dibandingkan
dengan doping 8%-mol (NMA) dan 2%-mol (NMCA-2). Kinerja NMCA-4 yang
baik secara keseluruhan ini, selain disebabkan peningkatan difusivitas, juga
disebabkan oleh partikel primer nanorod-like yang hanya ditemukan dari hasil
SEM NMCA-4. |
---|