2.3 Material Katoda
Salah satu komponen dalam sistem sel baterai lithium adalah katoda. Material katoda ini dapat menjadi salah satu acuan untuk menentukan kapasitas sel baterai
secara teoritik. Untuk setiap berat molekul katoda, jumlah ion lithium yang dilepaskan
material katoda saat discharging menggambarkan densitas energi dan power sel baterai. Semakin banyak lithium dari katoda ke anoda, maka densitas energi sel
baterai semakin besar dan semakin banyak lithium yang kembali ke katoda dari
anoda, densitas powernya maka akan semakin besar.Myounggu,2010.
Material katoda dapat disintesin dengan beberapa metode, antara lain yaitu metode kimia, metode presipitasi, dan metode metalurgi serbuk. Solid state
method atau metode metalurgi serbuk adalah metode yang cukup sederhana dan mudah dilakukan, tetapi pada metode ini membutuhkan energi yang besar, waktu
yang lama dan suhu pemanasan sintering yang lama untuk mendapatkan material katoda tanpa pengotor impuritas.
2.3.1 Lithium Mangan oksida LiMn
2
O
4
Lithium mangan oksida merupakan bahan katoda yang cukup populer pada baterai lithium. Lithium mangan oksida mempunyai struktur spinel dengan kemampuan
interkalasi tiga dimensi. Hal ini menyebabkan bahan katoda ini mampu disisipi ion lithium dalam tiga arah. Baterai lithium merupakan baterai yang berbasis ion
dengan ion lithium sebagai motor penggerak.Kiehne,1989. Bahan katoda baterai lithium yang ada pada saat ini antara lain Lithium
Cobalt oxide LiCoO
2
, Lithium nickel oxide LiNiO
2
, Lithium mangan oxide LiMn
2
O
4
Kebanyakan baterai lithium yang sudah diproduksi di pasaran masih banyak menggunakan LiCoO
.A,Veluchanny,2001.
2
dan LiNiO
2
sebagai katodanya. Namun bahan Cobalt dan Nikel cukup mahal. Dalam pencarian baterai lithium yang murah, bahan katoda
yang murah dari segi bahan dasar dan proses pembuatan menjadi salah satu penyelesaiannya. Li
x
Mn
2
O
4
yang juga dikenal sebagai bahan katoda akan menjadi alternatif jawaban. Li
x
Mn
2
O
4
mempunyai keunggulan lain dengan struktur spinel yang cukup stabil dalam proses interkalasi.
Universitas Sumatera Utara
Susunan atom oksigen dan octahedral mangan membentuk sebuah spinel framework dalam spinel LixMn
2
O
4
. Hal ini membuat gerak ion lithium dalam proses interkalasi menjadi bebas dalam tiga dimensi. Dan framework ini cukup
stabil ketikan ion lithium berpindah-pindah dalam proses
interkalasi.Koseva,2000.
2.3.2Lithium Iron Phosphate LiFePO
4
Lithium ferro phospat LiFePO4 mempunyai bentuk struktur yang serupa, tetapi memiliki saling kelarutan yang rendah, tetapi memiliki saling kelarutan yang
rendah. hal ini memastikan jarak dekat biaya atau debit tegangan 3,5Vdan oksidasi aktifnya lebih rendah dari komponen elektrolit dalam libs. Di dalam
LiFePO4 partikel dilapisi dengan karbon tingkat pengisian dan pengosongan proses dibatasi oleh konduktvitas ion dari bahan. LiFePO
4
C komposit disusun melalui sederhana dan suhu tinggi metode keadaan padat solid-state untuk lebih
efektif meningkatkan kinerja elektrokimia LiFePO
4
C, LiFePO
4
C dengan Ni dan Mn co-doping disintesis oleh suhu tinggi dengan solid-state. Pengaruh Ni dan Mn
co-doping dengan jumlah yang berbeda pada struktur, morfologi dan properti elektrokimia LiFePO
4
C.Hongbo,2013. Bockenfeldetal.
jugatelah menunjukkansebagaiAC- LiFePO4 elektrodamemungkinkanpeningkatan kinerjatingkattinggi, sehubungan
denganorang-orangyang hanya berisiLiFePO4LFP danaditifkonduktif. PenambahanACdiusulkanuntuk memiliki
beberapaefek yaitu : MenipiskanpartikelLFPdan, sehingga
menghindarikekurangan garamLi 1.
.
meningkatkankonduktivitaselektrodakomposit, 2.
dan
menyediakan kapasitastambahan karenaformasidouble-layer .
2.4 Bahan baku pada serbuk LiFe