Fabrikasi Membran Komposit ZSM-5(Hirarki)/PES/PVDF Sebagai Separator Baterai Ion Litium Dengan Metode Inversi Fasa Dan Pelapisan

Rozafia, Ade Irma (2021) Fabrikasi Membran Komposit ZSM-5(Hirarki)/PES/PVDF Sebagai Separator Baterai Ion Litium Dengan Metode Inversi Fasa Dan Pelapisan. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
01211850012005-Master_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 1 October 2023.

Download (24MB) | Request a copy

Abstract

Salah satu komponen utama dalam penyimpanan energi baterai ion litium adalah separator. Separator yang ideal memiliki stabilitas termal yang baik, konduktivitas ionik dan kekuatan mekanik yang tinggi. Separator komersial terbuat dari bahan polipropilen dan polietilen memiliki sifat stabilitas termal yang kurang baik, sehingga dapat mempengaruhi kinerja dari baterai ion litium. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan membran komposit ZSM-5(hirarki)/PES/PVDF dengan metode inversi fasa dan membran komposit PES/H-ZSM-5/PVDF dengan pelapisan. Post treatment desilikasi ZSM-5 dengan NaOH 0,25 M tidak merupak struktur dari ZSM-5 yang ditunjukkan pada data XRD dan FTIR serta dihasilkan pori meso dengan distribusi pori yang lebih tinggi dari pada sebelum desilikasi. Membran komposit H-ZSM-5/PES/PVDF difabrikasi dengan PES sebagai polimer, PVDF sebagai binder, dan H-ZSM-5 sebagai filler dengan variasi konsentrasi 10%; 20%; 30% H-ZSM-5. Difraktogram yang dihasilkan dari membran komposit dengan fabrikasi inversi fasa atau pelapisan memiliki struktur amorf dengan semakin berkurangya kristalinitas dengan meningkatnya penambahan H-ZSM-5 baik pada membran komposit H-ZSM-5/PES/PVDF atau membran komposit PES yang dilapisi H-ZSM-5/PVDF. Hasil morfologi dari penampang lintang membran komposit menghasilkan struktur membran asimetris dengan pori yang didominasi finger like. Nilai suhu leleh pada membran komposit yang optimum pada membran komposit PES/H-ZSM-5/PVDF sebesar 278oC. Porositas dan liquid uptake membran terhadap elektrolit sebesar 87% dan 370%.Konduktivitas ionik optimum pada membran komposit PES yang dilapisi 30%H-ZSM-5/PVDF sebesar 9,91 x 10-5 S/cm. Membran komposit dengan pelapisan menghasilkan kinerja yang optimum di bandingkan dengan inversi fasa untuk separator baterai ion litium. ================================================================================================ One of the main components in the energy storage of lithium ion batteries is a separator. The ideal separator has good thermal stability, ionic conductivity and high mechanical strength. Commercial separators made of polypropylene and polyethylene have poor thermal stability properties, which can affect the performance of lithium ion batteries. This study aims to obtain ZSM-5 (hierarchical)/PES/PVDF composite membranes with the phase inversion method and PES/H-ZSM-5/PVDF composite membranes with coating. Post treatment of ZSM-5 desilication with 0.25 M NaOH is not the structure of ZSM-5 shown in the XRD and FTIR data and resulted in a meso pore with a higher pore distribution than before desilication. H-ZSM-5/PES/ PVDF composite membranes were fabricated with PES as polymer, PVDF as binder, and H-ZSM-5 as filler with concentration variation; 10%, 20%; 30% H-ZSM-5. The resulting diffractogram from the composite membrane with phase inversion or coating fabrication has an amorphous structure with reduced crystallinity with the increase in the addition of H-ZSM-5 either on the H-ZSM-5/PES/PVDF composite membrane or PES composite membrane coated with H-ZSM-5/PVDF. The morphological results of the cross-section of the composite membrane resulted in an asymmetric membrane structure with finger-like pores. The optimum melting temperature value on the composite membrane on the PES/H-ZSM-5/PVDF composite membrane was 278oC. The porosity and liquid uptake of the membrane to electrolytes were 87% and 370%. The optimum ionic conductivity of the PES composite membrane coated with 30% H-ZSM-5 / PVDF was 9.91 x 10-5 S/cm. The coated composite membrane provides optimum performance compared to phase inversion for lithium ion battery separators.

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: ZSM-5(hirarki), PES, PVDF, pelapisan, inversi fasa, separator, baterai ion litium, ZSM-5(hierarchy), PES, PVDF, coating, phase inversion, separator, Litium-ion Battery
Subjects: T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK2941 Storage batteries
T Technology > TP Chemical technology > TP1140 Polymers
T Technology > TP Chemical technology > TP159.M4 Membranes (Technology)
T Technology > TP Chemical technology > TP159.M6 Zeolites
T Technology > TP Chemical technology > TP159.S4 Separators (Machine)
Divisions: Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Ade Irma Rozafia
Date Deposited: 17 Aug 2021 08:56
Last Modified: 17 Aug 2021 08:56
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/87073

Actions (login required)

View Item View Item