Mauliana, Metatia Intan (2015) Karakterisasi pembentukan komposit katoda LFP/C menggunakan metode solid-state reaction dengan variasi temperatur kalsinasi pada kondisi gas inert. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
1113201015-Dissertation.pdf Download (6MB) | Preview |
Abstract
Material katoda lithium ferro phospat carbon composite (LFP/C) telah
berhasil disintesis menggunakan metode solid-state reaction dengan
memanfaatkan salah satu sumber alam batuan besi Tanah Laut
Kalimantan sebagai sumber bahan dasar Fe. Metode solid state reaction
dilakukan dengan menggunakan alat high energy ball milling. Material
katoda LFP dibuat dengan menggunakan bahan dasar (Li2CO3), Fe3O4,
dan (NH4)2HPO4 dengan perbandingan 3:6:2 serta ditambahkan asam
sitrat 5%wt sebagai sumber karbon. Pada penelitian ini digunakan
variasi temperatur kalsinasi pada 400°C, 500°C, 600°C, dan 700°C
untuk mengetahui pengaruh pada struktur fasa yang terbentuk,
konduktivitas listrik, dan performa baterai komposit katoda LFP/C.
Analisis pola difraksi sampel menunjukkan komposisi terbesar LFP
dengan struktur olivine terbentuk pada temperatur 700°C sebesar 93.3
%wt dengan impuritas Fe2O3 sebesar 6.7 %wt. Selain hematite,
impuritas yang muncul pada temperatur lain adalah monoclinic
Li2FeP2O7, akan tetapi fasa-fasa impuritas tersebut berkurang seiring
dengan bertambahnya temperatur kalsinasi. Identifikasi ukuran partikel
rerata dan konduktivitas sampel menggunakan PSA dan EIS
menunjukkan bahwa sampel dengan temperatur kalsinasi 500°C
memiliki ukuran rerata terkecil berkisar 236.5 nm dan konduktivitas
tertinggi sebesar 5.676 x 10-3 S.cm-1. Performa baterai terbaik juga
dimiliki sampel yang sama dengan nilai kapasitas spesifik rerata dari tiga
siklus sebesar 31.019 mAh/g. Puncak redox sampel 500°C dari hasil
pengujian Cyclic Voltammetry (CV) didapatkan pada 3.49 V sebagai
puncak oksidasi dan 3.24 V sebagai puncak reduksi, dengan selisih
tegangan 0.25V pada scan rate tegangan 100 μV.s-1 .
============================================================================================================
A carbon composite cathode material LFP/C has been synthesized by a simple
solid-state reaction method with utilizing one of the natural sources of iron stone
at Tanah Laut Kalimantan as Fe source. The solid-state reaction method was
conducted by milling process. A LFP/C cathode material used raw materials Li2CO3,
Fe3O4, and (NH4)2HPO4 with ratio 3:6:2 mole comparison and 5%wt citric acid as
carbon source. The precursor of lithium iron phosphate has been calcinations in various
temperature. The calcination temperature was varied at 400°C, 500°C, 600°C, and
700°C to determine the phase transformation, effect on the electrical conductivity,
and performance of LFP/C. Based on diffraction analysis of sample obtain high
composition of olivine LFP reached at temperature 700°C with 93.3%wt and
6.7%wt impurities of Fe2O3. The others temperature was formed monoclinic
Li2FeP2O7 as impurities but Li2FeP2O7 and hematite phase gradually decreased in
higher temperature. Identification particle size and conductivity properties using
PSA and EIS show that the sample calcined at 500°C has the smallest average
particle size around 236.5 nm and highest conductivity at 5.676 x 10-3 S.cm-1. The
highest performance batteries was reached by the same sample with specific
capacity average 31.019 mAh/g in 25μA discharge current applied. The redox peak
of sample calcined at 500°C investigate by Cyclic Voltammetry (CV), there was a
cathodic intensity peak at 3.49 V and anodic at 3.24 V with potential difference
0.25V at 100 μV.s-1 scan rate voltage applied.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Additional Information: | RTFi 620.118 Mau k |
| Uncontrolled Keywords: | komposit katoda LFP/C, solid-state reaction, batuan alam, Fe3O4, variasi temperatur, inert gas |
| Subjects: | T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL240.5 Composite materials |
| Divisions: | Faculty of Natural Science > Physics > 45101-(S2) Master Thesis |
| Depositing User: | - Taufiq Rahmanu |
| Date Deposited: | 21 Nov 2019 03:37 |
| Last Modified: | 21 Nov 2019 03:37 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/71929 |
Actions (login required)
 |
View Item |