40
lebih tinggi dari 0 V vs Li Li + karena pada potensi rendah lithium cenderung untuk deposit penyetor pada permukaan elektroda, yang akhirnya menyebabkan
pertumbuhan dendrit lithium, hal ini menyebabkan masalah keamanan. Arus yang diterapkan secara langsung berkaitan dengan output daya
elektroda. Biasanya laju C digunakan untuk menentukan tingkat cycle LIBs, dimana xC didefinisikan sebagai 1x jam per charge atau discharging. Dapat
dikatakan C10 atau C5 sebagai cycle yang lambat, meskipun tidak dalam keadaan setimbang.
Ada tiga cara untuk menunjukan hasil pengujian charge-discharging yaitu potensial-kapasitas profil, diferensial potensial-kapasitas profil dan kinerja
cycling . Dari pengujian charge-discharging, kita dapat memperoleh informasi
tentang transformasi fasa dalam elektroda dengan kecepatan yang berbeda, kinerja laju, struktur yang berbeda kristal atau amorf, berbagai potensi untuk
penggunaaan yang praktis dan cycle life dari LIBs [56]. Untuk melakukan uji charge-discharging mula-mula serbuk Li
4
Ti
5
O
12
dijadikan lembaran dengan membuat slurry dengan komposisi serbuk Li
4
Ti
5
O
12
, PVDF dan AB Acetilyn Black adalah 90:7:3. Kemudian slurry dicoatingkan
pada Cu foil dengan tembal 150 µm dan dikeringkan pada suhu 85
o
C selama 0,5 jam. Lembaran anoda yang telah mengering kemudian di potong dengan panjang
4 cm dan lebar 3 cm dan di assembling menjadi pouch sell.
41 Gambar 3.11. Alat Uji Charging-Discharging
43
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa Komposisi Fasa Serbuk Li
4
Ti
5
O
12
dengan X-ray Diffraction
Studi pengaruh penambahan LiOH.H
2
O pada bahan aktif Li
4
Ti
5
O
12
terhadap fasa yang terbentuk pada bahan aktif anoda setelah melalui proses kalsinasi dan sintering dilakukan dengan cara menganalisis pola difraksi sinar-x.
Proses identifikasi pola difraksi sinar-x bahan aktif dilakukan dengan menggunakan alat uji XRD dengan merek Rigaku tipe SmartLab di Pusat
Penelitian Fisika-LIPI, dimana menggunakan CuK- sebagai sumber cahaya
dengan mengaplikasikan scanning speed 2
o
menit dengan rentang sudut 10
o
sampai 80
o
.
Serbuk Li
4
Ti
5
O
12
yang disintesis dengan melakukan variasi penambahan bahan baku LiOH.H
2
O ini berwarna putih. Hasil pola difraksi sinar-X bahan aktif anoda Li
4
Ti
5
O
12
dengan variasi penambahan LiOH.H
2
O yang disinter pada suhu 850
o
C selama 4 jam diperlihatkan pada Gambar 4.1. Masing-masing grafik pola XRD menunjukkan bahwa terdapat dua fasa dominan yang terbentuk yaitu
Li
4
Ti
5
O
12
dan TiO
2
rutile yang masing-masing di beri tanda segitiga dan lingkaran. Gambar 4.1. menunjukkan terbentuknya fasa Li
4
Ti
5
O
12
yang dilakukan penambahan LiOH.H
2
O sebesar 0, 2,5, 5, serta 7,5. Fasa lain yang terbentuk adalah pengotor yang berupa TiO
2
rutile. Analisis dengan menggunakan software HIGHSCORE diperoleh komposisi Lithium Titanate dan TiO
2
rutile seperti pada Tabel 4.1. Hasil pengolahan data menunjukkan bahwa fasa Li
4
Ti
5
O
12
yang terbentuk pada penambahan LiOH.H
2
O sebesar 0 adalah 94,50,
44
penambahan sebesar 2,5 adalah 94,70, penambahan sebesar 5 adalah 95,90 serta penambahan sebesar 7,5 adalah 95,50. Sementara itu fasa TiO
2
rutile yanga terbentuk pada penambahan LiOH.H
2
O sebesar 0 adalah 5,50, penambahan sebesar 2,5 adalah 5,30, penambahan sebesar 5 adalah 4,10
serta penambahan 7,5 adalah 4,50. Puncak difraksi 2 θ Li
4
Ti
5
O
12
terjadi pada 18
o
, 37
o
, 43
o
, 47
o
, 58
o
, 63
o
, 66
o
, 75
o
, 76
o
dan 79
o
. Meskipun fasa utama telah diperoleh, namun adanya puncak TiO
2
rutile di sudut difraksi 27
o
menyababkan serbuk yang diperoleh bukan fasa tunggal namun merupakan campuran Li
4
Ti
5
O
12
dan TiO
2
rutile.
Gambar 4.1. Pola Difraksi Sinar-X dari material Li
4
Ti
5
O
12
dengan penambahan LiOH.H
2
O sebesar 0, 2,5, 5 dan 7,5 Tabel 4.1. Komposisi Fasa dari Li
4
Ti
5
O
12
dengan Penambahan LiOH.H
2
O Hasil Analisa Software HIGHSCORE
Sampel Li
4
Ti
5
O
12
TiO
2
94,50 5,50
2,5 94,70
5,30
45
5
95,90 4,10
7,5 95,50
4,50
Penambahan LiOH.H
2
O pada pembuatan bahan aktif Li
4
Ti
5
O
12
berhasil menyebabkan fasa TiO
2
rutile yang terbentuk cenderung menurun sampai pada penambahan sebanyak LiOH.H
2
O sebanyak 5 dan kembali meningkat pada penambahan LiOH.H
2
O sebanyak 7,5. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan LiOH.H
2
O pada sintesis menyebabkan campuran awal semakin merata. Setiap butir material awal TiO
2
bercampur dengan LiOH.H
2
O sehingga fasa Li
4
Ti
5
O
12
yang diharapkan semakin meningkat. Hasil analisa software HIGHSCORE pada pengaruh penambahan
LiOH.H
2
O terhadap konstanta kisi, volume kisi, dan densitas teoritis diperlihatkan pada Tabel 4.2. Pengaruh penambahan LiOH.H
2
O pada Konstanta Kisi a menyebabkan konstanta kisi menjadi membesar pada penambahan LiOH.H
2
O 2,5 dan 7,5. Sedangkan pada Li
4
Ti
5
O
12
tanpa penambahan LiOH.H
2
O lebih kecil daripada Li
4
Ti
5
O
12
dengan penambahan LiOH.H
2
O 5. Nilai konstanta kisi yang terbentuk memiliki perbedaan yang sangat kecil, sehingga dapat dikatakan
bahwa konstanta kisi yang terbentuk pada setiap sampel sama besar. Sedangkan volume kisi hanya pangkat tiga dari konstanta kisi karena kisi berbentuk kubik.
Tabel 4.2 Konstanta kisi Li
4
Ti
5
O
12
dengan penambahan LiOH.H
2
O hasil analisa software HIGHSCORE
Sampel a A
V A
3
Calc. Density gcm
3
8,3553 583,27
3,56 2,5
8,3568 583,61
3,55
5
8,3558 583,34
3,56 7,5
8,3577 583,79
3,56
