Analisis Pengaruh Variasi Peebandingan Massa Acetylene Black Dengan Binder Pva Dan Pvdf Pada Performa Elektrokimia Katoda Sulfur/Mno2

Pratama, Rikza Octavian (2022) Analisis Pengaruh Variasi Peebandingan Massa Acetylene Black Dengan Binder Pva Dan Pvdf Pada Performa Elektrokimia Katoda Sulfur/Mno2. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511840000050-Undergraduate_Thesis.pdf Download (4MB)

Abstract

Pemerintah mendorong konversi dari kendaraan berbahan bakar minyak menjadi listrik untuk mengurangi efek gas rumah kaca. Salah satu tindakannya adalah pengembangan baterai lithium. Salah satunya Lithium-Sulfur (Li-S) karena memiliki kelebihan yaitu densitasnya yang tinggi 2600 Wh/Kg. Li-S juga memiliki kelemahan yaitu baterai ini cenderung tidak stabil performa elektrokimia-nya ketika mencapai siklus yang tinggi karena terjadi pembentukan polisulfida, sehingga dibutuhkan material tambahan agar dapat mengurangi pembentukan polisulfida. Sehingga pada penelitian ini sulfur ditambahkan dengan MnO2, Acetylene Black (AB), dan diberikan material pengikat PVA atau PVDF agar dapat meningkatkan kemampuan baterai pada siklus yang tinggi dan mengurangi pembentukan polisulfida. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis performa elektrokimia akibat pengaruh penggunaan PVA dan PVDF terhadap pelapisan AB pada katoda S/MnO2 dengan variasi berat S/MnO2:material pengikat:AB (9:0,5:0,5 dan 8:1:1). Proses pertama yaitu melarutkan S/MnO2, PVA/PVDF, CB pada NMP lalu diaduk selama 24 jam dengan kecepatan 480rpm dan temperatur 60ºC. Kemudian dilapiskan pada alumunium foil dan dioven 24 jam 60ºC, sehingga S/MnO2 penambahan PVA atau PVDF dapat dianalisis performa elektrokimianya dengan pengujian Electrochemical Impedance, Cyclic Voltammetry, dan Galvanostatic Charge Discharge. Pengujian karakterisasi material berupa X-Ray Diffraction, Scanning electron Microscope, dan Fourier Transform Infra Red. Hasil analisi menunjukkan penggunaan jenis binder PVA lebih baik daripada PVDF dalam mengatasi degradasi kapasitas tiap siklusnya. S/MnO2:PVA:AB dengan perbandingan massa (80%:10%:10%) memiliki persentase degradasi yang paling rendah sebesar 5,388%. Hal ini disebabkan PVA dapat mengikat sulfida yang dihasiterbentuk dari reaksi yang terjadi. Untuk kapasitas terbesar dimiliki oleh variasi S/MnO2:PVA:AB (90%:5%:5%) sebesar 340 mAh.g-1 . Hal ini disebabkan variasi ini memiliki presentase massa material aktif katoda yaitu sulfur yang lebih banyak. Dari pengujian yang dilakukan PVA memiliki kemampuan yang lebih baik untuk mengikat sulfida dan persentase massa yang digunakan untuk pembuatan katoda mempengaruhi dari besar kecilnya kapasitas yang dimiliki oleh baterai tersebut.
=================================================================================================================================
The government encourages the conversion of oil-fueled vehicles to electricity to reduce the effects of greenhouse gases. One of the actions is the development of lithium batteries. One of them is Lithium-Sulfur (Li-S) which has a high density of 2600 Wh/Kg. However, Li-S has a weakness that this battery tends to be unstable in its electrochemical performance when it reaches a high cycle, polysulfide formation occurs. In this study, sulfur was coated with MnO2 to increase efficiency. Furthermore, PVA and PVDF materials are given which aim to bind Acetylene Black (AB) and the active material. The purpose of this study was to analyze the electrochemical performance due to the effect of using PVA and PVDF on the AB coating on the S/MnO2 cathode with weight variations of S/MnO2:binder:AB (9:0,5:0,5 and 8:1:1) . The first process is to dissolve S/MnO2, PVA/PVDF, CB in NMP then stirred for 24 hours at a speed of 480rpm and a temperature of 60ºC. Then coated on aluminum foil and oven 24 hours 60ºC, so that the addition of PVA or PVDF S/MnO2 can be analyzed for electrochemical performance by testing Electrochemical Impedance, Cyclic Voltammetry, and Galvanostatic Charge Discharge. Material characterization tests in the form of X-Ray Diffraction, Scanning electron Microscope, and Fourier Transform Infra Red. The results of the analysis show that the use of PVA binder is better than PVDF in overcoming capacity degradation in each cycle. S/MnO2:PVA:AB with mass ratio (80%: 10%:10%) has the lowest degradation percentage of 5.388%. This is because PVA can bind to the sulfide produced from the reaction that occurs. For the largest capacity, the variation of S/MnO2:PVA:AB (90%:5%:5%) is 340 mAh.g-1. This
is because this variation has a higher percentage of the mass of the cathode active material, namely sulfur. From the tests conducted, PVA has a better ability to bind sulfides and the percentage of mass used for the manufacture of cathodes affects the size of the capacity of the battery

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSMt 621.312 423 Pra a-1, 2022
Uncontrolled Keywords:	Lithium-Sulfur, PVA, PVDF, Polisulfida, Acetylene Black
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD553 Electrochemistry. Electrolysis
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	16 Dec 2024 08:55
Last Modified:	16 Dec 2024 08:55
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/115988

Actions (login required)

View Item