Studi Eksperimental Pengaruh Penambahan Titania terhadap Konduktivitas Ion pada Elektrolit Polimer Padat Berbasis Chitosan/PEO/LiClO4

Hadi, Yusuf Oktavian (2023) Studi Eksperimental Pengaruh Penambahan Titania terhadap Konduktivitas Ion pada Elektrolit Polimer Padat Berbasis Chitosan/PEO/LiClO4. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000068-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi pengaruh dari penambahan titania (TiO2) pada solid polymer electrolyte (SPE) yang mana penambahan titania sebagai passive filler pada penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa terdapat peningkatan konduktivitas ion pada SPE. Bahan penyusun material SPE adalah polimer berupa polyethylene oxide (PEO) dan biopolimer berupa chitosan sebagai host polymer sekaligus untuk meminimalisir dampak polusi dan kerusakan ekologis yang ditimbulkan akibat penggunaan polimer sintetis, dan garam lithium perchlorate (LiClO4). Sintesis SPE dilakukan dengan melarutkan chitosan, PEO, dan LiClO4 dengan massa total 2 gram dengan perbandingan 3 : 2 : 1,25 dalam larutan acetic acid 1%, kemudian ditambahkan titania dengan variasi 0, 3, 5, dan 7 wt% terhadap massa total dari material spesimen. Pengujian yang dilaksanakan di antaranya Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) untuk mengidentifikasi konduktivitas ion pada spesimen, Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk menganalisa morfologi permukaan melintang spesimen, X-ray Diffraction (XRD) untuk mengidentifikasi fasa struktur fasa dari spesimen, serta Fourier Transform Infrared (FTIR) untuk menganalisa ikatan kimia yang terbentuk dalam spesimen. Melalui penambahan titania pada sampel SPE diperoleh peningkatan konduktivitas ion hingga 8,34×10-4 S cm-1 pada sampel SPE dengan penambahan kadar titania sebesar 5 wt% akibat dari perubahan struktur gugus fungsi pada polimer yang memicu interaksi Lewis acid-base yang menyebabkan konsentrasi garam yang terdisosiasi menjadi ion Li+ bebas menjadi lebih banyak sehingga terjadi peningkatan konduktivitas ion pada SPE. Namun, penambahan kadar titania lebih dari 5 wt% menyebabkan penurunan konduktivitas ion pada SPE menjadi 2,23×10-4 S cm-1 yang mengindikasikan bahwa filler titania telah melampaui ambang batas perkolasi yang mengakibatkan terjadinya aglomerasi pada sampel yang menyebabkan jalur migrasi bagi ion Li+ menjadi berkurang sehingga konduktivitas ion dari SPE mengalami penurunan.
===============================================================================================================================
This study was conducted to identify the effect of the addition of titania (TiO2) on solid polymer electrolyte (SPE) where the addition of titania as passive filler in previous studies showed that there was an increase in ion conductivity in SPE. The constituent materials of SPE materials are polymers in the form of polyethylene oxide (PEO) and biopolymers in the form of chitosan as host polymers as well as to minimize the impact of pollution and ecological damage caused by the use of synthetic polymers, and lithium perchlorate salt (LiClO4). SPE synthesis was carried out by dissolving chitosan, PEO, and LiClO4 with a total mass of 2 grams in a ratio of 3 : 2 : 1.25 in 1% acetic acid solution, then added titania with variations of 0, 3, 5, and 7 wt% to the total mass of the specimen material. The tests carried out include Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) to identify ion conductivity in the specimen, Scanning Electron Microscopy (SEM) to analyze the morphology of the transverse surface of the specimen, X-ray Diffraction (XRD) to identify the phase structure of the specimen, and Fourier Transform Infrared (FTIR) to analyze the chemical bonds formed in the specimen. The addition of titania to the SPE sample showed an increase in ion conductivity up to 8.34×10-4 S cm-1 in the SPE sample with the addition of 5 wt% titania due to changes in the structure of the functional groups in the polymer which triggered Lewis acid-base interactions that caused the concentration of salt dissociated into free Li+ ions to become more so that there was an increase in ion conductivity in SPE. However, the addition of titania more than 5 wt% causes a decrease in ion conductivity in SPE to 2.23×10-4 S cm-1 which indicates that titania filler has exceeded the percolation threshold resulting in agglomeration in the sample which causes the migration path for Li+ ions to be reduced thus the ion conductivity of SPE decreases.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Konduktivitas ion, Sintesis, Solid polymer electrolyte, Titania, Ion conductivity, Synthesis, Solid polymer electrolyte, Titania.
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK2941 Storage batteries T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL220 Electric vehicles and their batteries, etc.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Yusuf Oktavian Hadi
Date Deposited:	11 Dec 2023 02:15
Last Modified:	11 Dec 2023 02:16
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/102831

Actions (login required)

View Item