listrik menunjukkan bahwa semakin tebal lapisan maka nilai konduktifitas semakin besar. Disebabkan oleh jumlah AB Acetylene Black pada lembaran
semakin banyak.
Gambar 4.3.
Hasil pengukuran konduktifitas listrik lembaran LTO doping Al variasi ketebalan
4.3.2 Hasil Pengukuran Konduktifitas Sel Setengah Baterai
Pengujian EIS pada sel dilakukan untuk mengetahui nilai konduktifitas ionik dari material aktif lembaran anoda terhadap lithium metal vs Li sebagai elektroda
refrensi. Dari hasil pengujian ini didapatkan data utama berupa plot impedansi real dan komplek Augus Tino T W, 2013.
Pola EIS disusun dari semicircle pada frekuensi tinggi hingga menengah 0,1 Hz 20 kH dan garis miring 45
pada frekuensi rendah. Garis miring pada frekuensi rendah merupakan Warburg impedance, yang bersesuaian dengan
proses difusi ion lithium dalam partikel Li
4
Ti
5
O
12
. Intersection antara garis miring dengan sumbu real menyatakan bulk resistance Rb, yang merefleksikan
hambatan elektronik dan ionik dari dua elektroda dan elektrolitseparator.
0,005 0,01
0,015 0,02
0,025 0,03
0,035 0,04
G-1 G-2
G-3 G-4
K o
nduk ti
v it
a s l
e m
ba ra
n S
c m
Ketebalan lapisan
G-1 100um
, G-2 200um
, G-3 300um
, G-4 400um
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4.
Plot impedansi hasil uji EIS pada sampel G-1, G-2, G-3 dan G-4
Dari plot pada Gambar 4.5 dapat diketahui bahwa semakin tebal lapisan material aktif maka semicircle semakin kecil menunjukkan bahwa semakin kecil hambatan
pada material aktif dan nilai konduktifitas akan semakin besar. Nilai impedansi total pada material dapat diketahui dari penjumlahan nilai hambatan elektronik
Re dengan hambatan ionic Rct. Secara matematis nilai konduktifitas dapat diperoleh dari persamaan:
σ =
tebal R
s
x A
4.1 dimana,
�
�
= �
�
+ �
��
Dari hasil uji yang telah dilakukan, didapatkan nilai konduktifitas yang besar atau yang paling optimum adalah pada sampel G-4, dengan nilai Re adalah
6,71 Ω dan nilai Rct adalah 94,8Ω sehingga nilai konduktifitas yang dihasilkan
adalah 23,95 x 10
-5
Scm, dapat dilihat pada Tabel 4.2. Sedangkan hasil yang
50 100
150 200
250 300
350 400
100 200
300 400
X Ω
Rs Ω
G4 G3
G1 G2
Universitas Sumatera Utara
menunjukkan nilai konduktifitas yang buruk adalah pada sampel G-1 yaitu 3,185 x 10
-5
Scm dengan nilai hambatan Re adalah 9,84 Ω dan Rct adalah 226 Ω.
Selanjutnya pada sampel G-2 memiliki nilai konduktifitas 4,324 x10
-5
dengan hambatan Re = 4,86 dan Rct = 295. Nilai konduktifitas pada sampel G-3 adalah
11,938 x10
-5
dengan hambatan Re dan Rct masing-masing adalah 5,91 dan 124. Nilai konduktifitas sangat dipengaruhi oleh ketebalan lapisan pada sampel.
Disebabkan oleh semakin banyaknya AB Acetylene Black yang terdapat pada sampel yang memiliki ketebalan lebih besar, sehingga AB yang berperan sebagai
karbon konduktif akan lebih banyak didapat pada material aktif yang lebih tebal. Hasil perhitungan konduktifitas sel lebih kecil daripada konduktifitas
lembaran. Hal ini menunjukkan bahwa hambatan ionic Rct sangat berperan dalam proses elektrokimia.
Tabel 4.2
Hasil analisa EIS pada LTO doping Al Sampel
Tebal real µm
Re Ω Rct Ω
σ Scm
G-1 80
9,84 226
3,185 x10
-5
G-2 120
4,86 259
4,324 x10
-5
G-3 170
5,91 124
11,938 x10
-5
G-4 280
6,71 94,8
23,95 x10
-5
4.4. Analisa Cyclic Voltammetry CV
