3.5 Prosedur Penelitian
3.5.1. Proses pembuatan serbuk Li
4
Ti
5
O
12
1. Tahap penimbangan bahan
Tahap pembuatan material anoda Li
4
Ti
5
O
12
dari sintesis bahan baku LiOH.H
2
O dan TiO
2
dengan masing-masing massa bahan 3,65 gram dan 8,70 gram. Bahan material aktif Li
4
Ti
5
O
12
, PVDF, Acetylene Black dan pelarut DMAC ditimbang dengan menggunakan Neraca Digital. Massa bahan Li
4
Ti
5
O
12
dibutuhkan sebanyak 10 gram. Kemudian bahan Li
4
Ti
5
O
12
tersebut dimasukkan kedalam oven untuk mengurangi kelembapan bahan. Setelah itu massa Li
4
Ti
5
O
12
yang digunakan sebanyak 10 gram untuk membuat lembaran anoda. Massa PVDF
dibutuhkan sebanyak 1,17 gram, massa acetylene black sebanyak 0,59 gram dan pelarut DMAC sebanyak 20 ml.
3.5.2. Pembuatan lembaran anoda Li
4
Ti
5
O
12
1. Tahap Slurry
Serbuk PVDF dan pelarut DMAC dimasukkan kedalam Beaker Glass, kemudian dimasukkan magnetic stirrer. Dilakukan pengaturan Hot Plate dengan 300 rpm,
dan suhu 70
o
C. Kemudian diletakkan bahan tersebut diatas Hot Plate dan ditunggu selama 15 menit hingga serbuk PVDF tercampur merata dengan pelarut
DMAC. Setelah itu dimasukkan serbuk Acetylene Black perlahan-lahan dengan menggunakan spatula dan ditunggu selama 15 menit hingga serbuk Acetylene
Black tersebut tercampur merata dan warnanya menjadi hitam. Kemudian
dimasukkan serbuk Li
4
Ti
5
O
12
perlahan-lahan menggunakan spatula ditunggu selama 1,5 jam hingga tercampur merata dan warna yang dihasilkan abu-abu. Jika
pada saat pencampuran serbuk Li
4
Ti
5
O
12
terjadi pengentalan, maka dapat dilakukan dapat dilakukan dengan penambahan pelarut DMAC.
2. Tahap Coating
Setelah bahan menjadi bentuk slurry, maka bahan tersebut siap dibuat menjadi lembaran anoda. Alat yang digunakan yaitu Doctor Blade. Doctor Blade
dibersihkan dengan Aseton, lalu kecepatanya diatur dengan range 6 dan presisi celah Doctor Blade diatur dengan ketebalan 80µm. Lembaran Cu foil diletakkan
Universitas Sumatera Utara
diatas mesin coating dan tombol vakum dihidupkan. Lembaran dibersihkan dengan Aseton sekalian diratakan agar lembaran tidak sobek. Doctor Blade
diletakkan diatas lembaran dan slurry anoda dituangkan secukupnya. Dengan menggunakan Doctor Blade, slurry diratakan pada lembaran Cu foil. Setelah
proses coating selesai, lembaran anoda diangkat dengan kertas paper dan dikeringkan pada suhu 80
o
C sampai kering. Dengan langkah yang sama untuk ketebalan lembaran anoda LTO 140µm, 200µm dan 260µm.
3. Tahap Assembly
Lembaran anoda tersebut dipotong membentuk persegi dengan ukuran sisinya 1 cm dan separator dipotong dengan ukuran diameter 7 cm. Kemudian dilakukan
assembly sel baterai dengan menggunakan coin cell dan menggunakan alat Glove
Box.
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Studi material anoda Lithium Titanate Li
4
Ti
5
O
12
ini dilakukan dengan karakterisasi pada material aktif maupun sel setengah elektroda lembaran anoda
untuk mengetahui performa elektrokimia sel baterai ion lithium. Pada penelitian ini dilakukan pengujian sampel dengan variasi ketebalan lapisan sampel M-1
80µm , sampel M-2 140µm, sampel M-3 200µm, dan sampel M-4 260µm. Masing-masing sampel dikeringkan dalam oven selama 30 menit, 45 menit, 80
menit dan 110 menit. Setiap sampel dikeringkan dalam oven pada suhu 80 C.
Setelah dilakukan pengeringan, ketebalan lapisan pada sampel M-1, M-2, M-3, M-4 berkurang masing-masing menjadi 50µm, 80µm, 100µm dan 120µm. Namun
pada pengujian sel setengah elektroda pada ketebalan lapisan pada sampel M-3 100µm tidak dapat digunakan, disebabkan karena tegangan yang dihasilkan 0.
Sehingga, lembaran anoda yang diuji hanya pada ketebalan lapisan sampel M-1
50µm, sampel M-2 80µm dan sampel M-4 120µm. Sampel memiliki daya
rekat yang baik, dengan tidak rontoknya slurry pada lembaran setelah dikeringkan di oven, ditunjukkan pada Gambar 4.1.
Sampel M-1 50 µm Sampel M-2 80 µm
Universitas Sumatera Utara
Kategori