BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi terutama dalam bidang penyimpanan energi listrik yaitu berupa baterai. Perangkat elektronik memerlukan baterai sebagai sumber
penggeraknya, sehingga dibutuhkan prospek baterai untuk menjadi sumber energi yang strategis dan ekonomis. Baterai adalah alat yang dapat menghasilkan arus
listrik, dengan melibatkan transfer elektron melalui elektroda negatif anoda ke elektroda positif katoda dan karena adanya beda potensial. Baterai isi ulang atau
rechargeable batteries
sekarang menggantikan baterai primer karena menghemat sumber daya dan ramah lingkungan. Contoh jenis sekunder di antaranya adalah
Pb-acid, Ni-MH, Ni-Cd dan Li-ion. Diantara contoh baterai sekunder tersebut yang paling dikembangkan saat ini adalah baterai ion lithium.
Baterai ion lithium merupakan baterai yang digerakkan oleh ion lithium. Kelebihan baterai ion lithium adalah memiliki
lifecycle
panjang 500-1000 siklus dan kapasitas spesifik lebih tinggi daripada baterai sekunder yang lain.
Material katoda yang pertama digunakan pada baterai ion lithium adalah LiCoO
2
. Kemudian muncul material-material katoda lain LiNiO
2
, LiMnO
4
, LiNi
13
Co
13
Mn
13
O
2
, dan LiFePO
4
. LiFePO
4
secara ekstensif dikembangkan sebagai material katoda karena kapasitas teoretis sedang 170 mAhg, stabil,
murah, dan ramah lingkungan. Tetapi, LiFePO
4
mempunyai sifat konduktivitas listrik yang rendah yaitu berorde 10
-9
Scm dan difusi ion lithium yang lambat. Dua kelemahan tersebut membatasi aplikasi LiFePO
4
sebagai material katoda, khususnya pada temperatur rendah dan densitas arus yang tinggi Padhi, dkk,
1977. Usaha untuk meningkatkan konduktifitas listrik dapat dilakukan dengan
beberapa cara, yaitu menambahkan
dopant
saat sintesis material katoda, mencampur material katoda dengan serbuk logam atau melapisi material katoda
dengan karbon yang konduktif. Usaha yang disebut terakhir ini banyak dilakukan.
Universitas Sumatera Utara
Proses pelapisan karbon dapat dilakukan pada material katoda yang telah siap atau dilakukan bersamaan saat proses sintesis material katoda. Triwibowo, 2010
Sri Rakhmawati 2015 melakukan penelitian tentang sintesis material aktif katoda LiFe
0.9
Ni
0.1
PO
4
C dengan variasi pelapisan
carbon
dari tapioka diperoleh konduktifitas sebesar 10
-5
Scm. Konduktifitas yang dihasilkan mengalami kenaikan dibandingkan konduktifitas LiFePO
4
sebesar 10
-9
. Namun dalam penelitian ini belum diketahui besar kapasitasnya jika material digunakan
pada baterai ion lithium. Salah satu parameter terpenting dalam proses pembuatan lembaran
elektroda yaitu suhu pengeringan. Etty Marti Wigayati 2007, telah melakukan penelitian tentang pengaruh suhu pengeringan pada lembaran anoda grafit yaitu
pada suhu 90
o
C, 100
o
C, 110
o
C, 120
o
C. Hasil yang diperoleh lembaran anoda tidak akan mengalami kerusakan dibawah suhu 130
o
C. Berdasarkan uraian diatas maka perlu dilakukan penelitian tentang varisai
suhu pengeringan pada lembaran katoda dengan material aktif LiFe
0.9
Ni
0.1
PO
4
C untuk mendapatkan suhu pengeringan yang optimum yang akan memberikan
pengaruh pada performa baterai. Pada penelitian ini variasi suhu pengeringan yaitu pada suhu 60
o
C, 80
o
C, dan 100
o
C. Proses pembuatan lembaran dengan menggunakan metode
doctor blade
dan untuk mengetahui
performance
baterai lembaran katoda dibentuk dalam
coin cell
dengan anoda lithium metal dan LiPF
6
sebagai elektrolit dan diuji dengan alat
Electrochemical Impedance Spectrometry
,
Cyclic Voltammetry
dan
ChargeDischarge.
1.2 Rumusan Masalah
Kategori