4.5.3 Analisa Electrochemical Impedance Spectroscopy EIS
Konduktivitas ionik atau elektronik suatu material dapat diukur dengan metode EIS. Hasil pola EIS menunjukkan bahwa setiap kurva terdiri dari semicircle pada
frekuensi tinggi dan garis lurus warburg pada frekuensi rendah, sesuai dengan perpindahan muatan resistansi Shu,J.dkk,2015. Pada grafik dengan plot Nyquist
menunjukkan hubungan impedansi real Z
real
dengan impedansi imajiner Z
im
. Impedansi real terdapat pada sumbu x dan impedansi imajiner pada sumbu y.
Berdasarkan pada kedua impedansi dapat dihitung dengan nilai resistansi pada R
e
dan nilai resistansi pada R
ct
.
Gambar 4.11. Cole – cole plot hasil EIS
Pada Gambar 4.11. dapat dilihat hasil semicircle yang muncul yaitu tunggal dan
garis lurus warburg. Semicircle yang ukurannya besar yaitu Na0 namun pada Na1 dan Na2 yang disintesis dengan Na0 menyebabkan ukuran semicircle menurun.
Hal ini menunjukkan bahwa ukuran busur yang besar sebanding dengan besarnya resistansi. Pada resistansi yang dihasilkan dapat dilihat pada tabel 4.8. Resistansi
dari Na0 ke Na1 dan Na2 mengalami proses reduksi sehingga resistansi Na1 lebih rendah maka memiliki konduktivitas yang tinggi. Hasil pengujian konduktivitas
50 100
150 200
250 300
350
50 100
150 200
250 300
350
X ƒ
¶
RsĦ
Na0 Na1
Na2
Universitas Sumatera Utara
pada sel setengah baterai berbanding terbalik dengan konduktivitas pada lembaran. Konduktivitas berbanding terbalik dengan resistansi. Pada garis
warburg Na1 dan Na terlihat garis lurus namun pada Na0 terlihat garis kurang lurus. Hal ini karena ada efek impedansi constant phase elemen sehingga di cell
terbentuk lapisan solid electrolyte interface SEI pada permukaan katodanya.
Tabel 4.8 Resistansi Na0,Na1,Na2 hasil EIS
Gambar 4.12. Pergeseran sudut fasa dan Z
total
pada Na0,Na1,Na2
Pada grafik 4.12 menunjukkan Z
total
terhadap Log f terhadap phase bahwa ketiga sampel mengalami kenaikan impedansi dan log f. Na1 memiliki impedansi yang
rendah dibandingkan dengan Na0 dan Na2. Hal ini menunjukkan jika fekuensi tinggi maka arus dapat mengalir dengan cepat tanpa terhalang oleh hambatan yang
terdapat pada material tersebut Subhan, A. 2011. Pada pola grafik sudut fasa
-70 -60
-50 -40
-30 -20
-10
200 400
600 800
1.000 1.200
-2 -1
1 2
3 4
5 Z Na0
Z Na2 Z Na1
phase Na1
Phase Na2
Phase Na0
pha se
θ
Log f Hz Z
O hm
Sampel R
e
Ω R
ct
Ω Na0
25,6 210
Na1 7,82
85,8 Na2
6,08 134
Universitas Sumatera Utara
menunjukkan perubahan sudut fasa yaitu 0
o
sampai -70
o
. Pada pola lekukan huruf “S” terbalik dan interval fasa yang lebih lebar terlihat pada Na1 dan Na2, namun
pada Na0 lekukannya tidak sempurna dan interval fasa tidak lebar. Hal ini menunjukkan bahwa Na1 dan Na2 memiliki konduktivitas yang lebih baik
dibandingkan dengan Na0.
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan Pada penelitian ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: