Studi Pengaruh Penambahan Epoxy Resin Pada Elektrolit Padat Berbasis Polimer Terhadap Sifat Mekanik Dan Perubahan Mikrostrukturnya

Fathoni, Habib Saifuddin (2022) Studi Pengaruh Penambahan Epoxy Resin Pada Elektrolit Padat Berbasis Polimer Terhadap Sifat Mekanik Dan Perubahan Mikrostrukturnya. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111840000092-Undergraduate Thesis.pdf Download (11MB)

Abstract

Solusi keterbatasan jarak tempuh kendaraan listrik dengan penambahan jumlah sel baterai konvensional tidaklah efisien karena akan menambah massa kendaraan dengan tambahan jarak tembuh yang pendek, maka penggunaan baterai komposit dengan elektrolit padat sebagai matriksnya yang memiliki fungsi sekunder sebagai penopang beban atau sebagai kerangka dari kendaraan adalah salah satu solusi permasalahan ini. Namun elektrolit polimer padat yang digunakan sebagai elektrolit masih memiliki properti mekanik yang relatif lemah yakni sekitar 0,35 MPa (Fan et al., 2003), salah satu cara yang dapat dilakukan untuk memperkuat adalah dengan menambah material epoxy, material ini merupakan polimer yang biasa digunakan sebagai matriks pada komposit. Pada penelitian ini SPE ber-host polimer Polyethylene Oxide (PEO), garam ionic Lithium Perchlorate (LiClO4) yang keduanya dilarutkan dengan Acetonitrile, akan ditambahkan dengan epoxy resin berjenis Bisphenol-A dengan hardener modified Cycloaliphatic Amine dimana variasi presentasi berat epoxy resin adalah 3%, 5% dan 7% wt dengan SPE murni sebagai acuannya. Karakterisasi sifat mekanik material SPE menggunakan metode pengujian tarik berdasarkan standar ASTM D638, perubahan properti kristal material akan dikarakterisasi dengan X-Ray Diffraction (XRD), morfologi permukaan material dengan Scanning Electron Microscope (SEM) dan Fourier Transform Infrared (FTIR) dilakukan utuk mengamati fenomena kimia yang terjadi. Penambahan epoxy pada SPE meningkatkan properti mekanik di setiap kenaikan konsentrasi epoxy, dengan hasil tertinggi pada spesimen SPE+7% Epoxy (yield strength 0,434 MPa). Pola deformasi spesimen sama dengan laju deformasi material polimer pada umumnya dengan ciri khas pemanjangan rantai polimer setelah terjadinya yield point. Fenomena peningkatan properti mekanik tersebut dapat terjadi karena morfologi spesimen semakin halus dan tidak ditemukan cacat yang dapat menimbulkan initial crack (SEM). Hasil FTIR juga menunjukkan adanya rantai polimer baru (LiClO4:PEO:Epoxy) yang meningkatkan kekompakan rantai polimer yang sudah ada. XRD menunjukkan penurunan puncak grafik secara drastis antara spesimen murni dan dengan epoxy, sedangkan sudut orientasi kristal tidak mengalami perubahan yang signifikan (2θ = 19,0°-22,0°). Diharapkan pengembangan metodologi dan variasi garam ionik dapat meningkatkan hasil dari penelitian kedepannya.
==================================================================================================================================
The solution to the limited mileage of electric vehicles by increasing the number of conventional battery cells is not efficient because it will increase the mass of the vehicle with an additional short distance, so the use of a composite battery with solid electrolyte as its matrix which has a secondary function as load support or as a framework for the vehicle is one of the solutions to this problem. However, the solid polymer electrolyte used as an electrolyte still has a relatively weak mechanical property, which is around 0.35 MPa (Fan et al., 2003), a solution that can be done to strengthen it is to add epoxy material, this material is an ordinary polymer. used as a matrix in the composite. In this study, SPE hosted Polyethylene Oxide (PEO) polymer, Lithium Perchlorate (LiClO4) ionic salt, both of which were dissolved in Acetonitrile, were added with Bisphenol�A epoxy resin with modified Cycloaliphatic Amine as hardener where the percentage variation of the epoxy resin weight was 3%, 5% and 7% wt with pure SPE as reference. Characterization of the mechanical properties of the SPE material using a tensile test method based on the ASTM D638 standard, changes in the crystal property of the material will be characterized by X-Ray Diffraction (XRD), the surface morphology of the material using a Scanning Electron Microscope (SEM) and Fourier Transform Infrared (FTIR) to observe the chemistry phenomenon that occurs. The addition of epoxy to SPE increased the mechanical properties at each increase in epoxy concentration, with the highest yield being SPE+7% Epoxy specimens (yield strength 0.434 MPa). The deformation pattern of the specimen is the same as the rate of deformation of polymeric materials in general with the characteristic elongation of the polymer chain after the yield point occurs. The phenomenon of increasing mechanical properties can occur because the morphology of the specimen is getting smoother, and no defects are found that can cause an initial crack (SEM). The FTIR results also indicated the presence of a new polymer chain (LiClO4:PEO:Epoxy) which increased the cohesiveness of the existing polymer chains. XRD showed a drastic decrease in the peak graph between pure and epoxy specimens, while the crystal orientation angle did not change significantly (2θ = 19.0°-22.0°). It is hoped that the development of methodologies and variations of ionic salts can improve the results of future research.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSM 541.372 Fat s-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Epoxy, Elektrolit padat polimer, Properti mekanik, Epoxy, Mechanical property, Solid polymer electrolyte
Subjects:	Q Science Q Science > QD Chemistry > QD63.O9 Electrolytic oxidation.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	21 Feb 2025 07:06
Last Modified:	21 Feb 2025 07:06
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118836

Actions (login required)

View Item