material aktif dalam sel baterai sehingga memerlukan banyak energi untuk aktivasi dan disebebkan juga karena jarak difusi ion lithium semakin panjang.
Tabel 4.3
Data hasil analisa CV pada LTO doping Al Sampel
Iok mA
Ired mA
Vok Volt
Vred Volt
Vwork Volt
Vpolarisasi mV
G-1 1,628 -0,99
1,69 1,45
1,57 240
G-2 4,16 -1,897
1,476 1,459
1,60 280
G-3 4,51
-2,93 1,752
1,429 1,59
323 G-4
4,80 -3,73
1,827 1,37
1,598 457
4.5. Analisa Charge -Discharge CD
Analisa charge-discharge dilakukan untuk mengetahui kemampuan sel baterai untuk menyimpan kapasitas energi. Secara teori kapasitas spesifik charge-
discharge sel baterai ion Litium adalah 175 mAhg
-1
.
Gambar 4.6.
Kurva analisa Charge-Discharge pada sampel G-1, G-2, G-3 dan G-4
Hasil uji yang telah diperoleh menunjukkan bahwa sampel G-1 memiliki nilai kapasitas tertinggi dibandingkan dengan tiga sampel lainnya, yaitu memiliki
kapasitas spesifik charge-discharge masing-masing adalah 137,08 mAhg
-1
dan 134,3 mAhg
-1
. Sementara nilai kapasitas terendah terdapat pada sampel G-3 yaitu
Universitas Sumatera Utara
93,65 mAhg
-1
untuk charge dan 93,07 mAhg
-1
untuk discharge. Pada sampel G-2 kapasitas charge-discharge adalah 103,64 mAhg
-1
dan 103,39 mAhg
-1
. Selanjutnya sampel G-4 memiliki nilai kapasitas spesifik charge-discharge, yaitu
94,73 mAhg
-1
dan 96,09 mAhg
-1
. Semua sampel memiliki efisiensi yang cukup baik yaitu diatas 98. Pada Tabel 4.4 dapat dilihat bahwa semakin tebal lapisan
maka nilai kapasitas spesifik akan semakin menurun. Disebabkan oleh jumlah kandungan Al semakin besar. Adanya kandungan Al dalam LTO dapat
menurunkan kapasitas spesifik.
Tabel 4.4
Data hasil analisa Charge-Discharge pada LTO doping Al variasi ketebalan
Sampel Kapasitas Spesifik
mAhg Efesiensi
Coloumbic Kapasitas mAh
Charge Discharge
Charge Discharge
G-1 137.08
134.3 98
0.3692 0,3617
G-2 103.64
103.39 99,8
0,6903 0,6886
G-3 93.65
93.07 99,4
0,8891 0,8836
G-4 94.73
96.09 101,4
2,0257 2,0548
Dari kurva charge-discharge juga dapat diperoleh tegangan polarisasi. Tegangan polarisasi adalah selisih antara tegangan charging dengan tegangan
discharging . Tegangan polarisasi muncul karena adanya proses aktivasi,
perbedaan kosentrasi dipermukaan elektroda akibat adanya transfer massa, dan hambatan material elektroda. Hasil perhitungan tegangan polarisasi ditunjukkan
pada Tabel 4.5. Semakin tebal lapisan maka tegangan polarisasinya semakin meningkat namun tidak signifikan. Jika dibandingkan dengan tegangan polarisasi
pada CV Tabel 4.3 tegangan polarisasi pada CD jauh lebih kecil, karena scan rate pada CV lebih cepat 0,4 C daripada scan rate CD 0,1 C.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.5.
Hasil perhitungan tegangan polarisasi sel baterai dengan Anoda LTO doping Al variasi ketebalan
Sampel Vcharge
V Vdischarge
V Vpolarisasi
mV LTO G-1
1.596 1.529
67 LTO G-2
1.597 1.526
71 LTO G-3
1.602 1.523
79 LTO G-4
1.597 1.528
69
Gambar 4.7.
Hasil pengukuran energy density pada lembaran anoda LTO doping Al variasi ketebalan
Energy density diperoleh dari perkalian antara kapasitas spesifik discharge dengan
tegangan discharge. ������ ������� = ��������� �������� � �
���� ℎ����
4.2 Hasil yang diperoleh dari Gambar 4.7. menunjukkan bahwa semakin tebal
lapisan maka energy density akan semakin kecil karena proses elektrokimia terjadi pada permukaan elektroda yang bersinggungan langsung dengan elektrolit,
sedangkan material aktif yang disisi dalam tidak ikut bereaksi. Semakin tebal lapisan anoda menyebabkan panjang difusi ion lithium semakin besar, sehingga
ion lithium hanya berada di interfase antara anoda dan elektrolit.
50 100
150 200
250
G-1 G-2
G-3 G-4
E n
e rg
y d
e n
si ty
W h
k g
Ketebalan lapisan
G-1 100um,
G-2 200um,
G-3 300um,
G-4 400um
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.8.
Hasil pengukuran power density pada lembaran anoda LTO doping Al variasi ketebalan
Power density sangat dipengaruhi oleh ketebalan lapisan lembaran. Pada Gambar
4.9 dapat dilihat bahwa power density diperoleh dari perkalian antara arus oksidasi spesifik dengan tegangan kerja Vwork.
����� ������� = ���� �������� ��������� ��� � �
����
4.3 Hasil perhitungan menunjukkan bahwa semakin tebal lembaran maka densitas
akan semakin kecil. Karena panjang difusi ion semakin besar.
0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
1,4
G-1 G-2
G-3 G-4
p o
w e
r d e
n si
ty W
g
Ketebalan lapisan
G-1 100um,
G-2 200um,
G-3 300um,
G-4 400um
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
