Analisis Pengaruh Waktu Pembakaran Gas Asetilen Dan Waktu Milling Terhadap Hasil Sintesis Dan Performa Elektrokimia Anoda Baterai Dari Material Li4Ti5O12

Maghfiroh, Amalia Ma'rifatul (2018) Analisis Pengaruh Waktu Pembakaran Gas Asetilen Dan Waktu Milling Terhadap Hasil Sintesis Dan Performa Elektrokimia Anoda Baterai Dari Material Li4Ti5O12. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
2715201203-Master_Thesis.pdf
Restricted to Repository staff only

Download (8MB) | Request a copy
[img] Text
2715201203-Master_Thesis.pdf - Published Version
Restricted to Repository staff only

Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Sintesis Li4Ti5O12 telah dilakukan untuk aplikasi komponen anoda pada baterai ion lithium. Sintesis dilakukan dengan metode solid state reakction (SSR) dari bahan Li2CO3 dan TiO2. Penelitian dilakukan untuk mendapatkan performa baterai yang baik yaitu dengan melakukan variasi waktu pemberian gas asetilen (0, 10, dan 20 menit) dan waktu milling (2, 3, dan 4 jam). Gas asetilen digunakan untuk pelapisan carbon pada material Li4Ti5O12. Proses diawali milling dengan ball milling sesuai variasi yang ditentukan, kemudian dikalsinasi pada suhu 750 0C dengan waktu penahanan 6 jam. Kemudian dilakukan pemberian gas asetilen sesuai dengan variasi yang digunakan. Identifikasi fasa dilakukan dengan X-ray Diffraction, struktur mikro dengan SEM-EDX, performa elektrokimia dengan Cyclic Voltammetry (CV), Charge-Discharge (CD) dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Material Li4Ti5O12 dengan waktu milling 2 jam telah berhasil disintesis dengan menggunakan metode solid state reaction. Analisis struktur kristal dengan alat uji XRD menunjukkan komposisi fasa tunggal yaitu fasa Li4Ti5O12 dengan JCPDS 04-0477 pada waktu milling 2 jam dengan temperatur kalsinasi 750 0C selama 6 jam. Hasil SEM menunjukkan homogenitas ukuran partikel antara 0,309 – 0,326 µm dalam sampel dengan waktu milling 2 jam sudah cukup baik dengan bentuk partikel bulat namun masih adanya aglomerasi yang disebabkan temperatur yang tinggi ketika proses pemberian gas asetilen. Hasil Carbon Analyzer menunjukkan bahwa coating carbon yang diinginkan masih sangat sedikit yakni berkisar 0,06 untuk waktu pemberian gas asetilen 10 menit dan 0,09 % untuk waktu pemberian gas asetilen 20 menit. Material Li4Ti5O12 dengan waktu pemberian gas asetilen 10 menit pada waktu milling 2 jam memiliki kapasitas discharging yang tinggi yakni 600 mAh/g. Tingginya nilai kapasitas discharge juga didukung dengan hasil XRD yang hanya memiliki satu fasa, nilai ΔE pada pengujian CV juga rendah yakni 0,17 V. Sedangkan nilai Rct hasil pengujian EIS adalah 93,471 Ω. Untuk nilai difusi ion Li material Li4Ti5O12 sebesar 1,22 x 10-11 cm-2s-1. =============== Li4Ti5O12 synthesis has been performed for the application of anode components in lithium ion batteries. Synthesis is done by solid state reakction (SSR) method of Li2CO3 and TiO2. The study was conducted to obtain a good battery performance by varying the time of giving acetylene gas (0, 10, and 20 minutes) and milling time (2, 3, and 4 hours). Acetylene gas is used for carbon coating on the Li4Ti5O12 material. The process begins with milling with ball milling according to the specified variation, then calcined at a temperature of 750 0C with 6 hours of holding time. Then do the gas acetylene in accordance with the variations used. The phase identification is done by X-ray Diffraction, microstructure with SEM-EDX, electrochemical performance with Cyclic Voltammetry (CV), Charge-Discharge (CD) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Li4Ti5O12 material with 2-hour milling time has been successfully synthesized using solid state reaction method. Analysis of crystal structure with XRD test apparatus showed single phase composition ie Li4Ti5O12 phase with JCPDS 04-0477 at 2 hours milling with 750 0C calcining temperature for 6 hours. The SEM results show a homogeneity of particle size between 0.309 - 0.326 μm in a sample with a 2-hour milling time is good enough with a spherical particle shape but still agglomeration due to high temperature when the acetylene gas process is applied. Carbon Analyzer results indicate that the desired carbon coating is still very low at 0.06 for 10 minutes and 0.09% of acetylene gas for 20 minutes of acetylene gas. Li4Ti5O12 material with 10 minutes of acetylene gas at 2 hours milling time has a high discharging capacity of 600 mAh / g. The high discharge capacity value is also supported by XRD result which has only one phase, the value of ΔE in CV test is also low that is 0.17 V. While Rct value of EIS test result is 93,471 Ω. For Li ion diffusion value of Li4Ti5O12 material is 1,22 x 10-11 cm-2s-1.

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: Anoda Li4Ti5O12/C; Gas Asetilen; Solid State Reaction; performa elektrokimia
Subjects: Q Science
Q Science > QC Physics
Q Science > QD Chemistry
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > (S2) Master Theses
Depositing User: Amalia Ma'rifatul Maghfiroh
Date Deposited: 05 Apr 2018 09:03
Last Modified: 05 Apr 2018 09:03
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/50467

Actions (login required)

View Item View Item